ANSYS极限载荷分析法在压力容器设计中的应用分析

孙进赛+阮景飞+刘浩

摘 要：极限载荷分析法作为应力分类法的替代方法，已经日渐成熟，极限载荷分析法补充了应力分类结构评定法，使得盈利分类结构评定法的缺陷得到了有效的弥补，未来必定会在压力容器设计的工程实践中得到广泛的发展和应用，因此本文从极限载荷分析法的原理及应用等方面探讨其在压力容器设计中的应用。

关键词：极限载荷分析法；压力容器设计；有限元

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）15-0044-01

1 极限载荷分析法

极限载荷分析法可以在应力分析中取得较为精确的分析和判断，也就是说，在满足压力容器设计极限分析的要求时，就算不评定一次应力，也可以自动满足一次应力的限值[1]。

极限载荷分析法是以极限分析理论为基础，目的在于防止塑性垮塌，同时规定结构的一个极限载荷下限值，结合材料模型、应变-位移关系及满足不变形结构形状中的平衡关系这几点性能，得到数值模型解。极限载荷是导致整体结构失去稳定性的载荷，在ANSYS分析中，这个数值可以用数个载荷步和小的载荷增量来得到。极限载荷达到的特征是，压力容器结构的某个截面失衡，也就是塑性垮塌的发生。极限载荷分析不仅涉及到塑性破坏的失效模式，而且涉及结构塑性垮塌，它可以适用于任何既定顺序施加的单一静载荷或者多种静载荷。

2 极限载荷求解方法

极限载荷分析法被包含于塑性力学范畴，其经典分析方法有三种：广义内力与广义变形法、上限定理与下限定理法、静力法与机动法。……