??? 2.2有限元模擬試驗(yàn)分析
? ? 本次試驗(yàn)選用的試驗(yàn)方法是有限元模擬試驗(yàn)方法，并且設(shè)定兩種加載方式，第一種為一次性加載材料使材料的塑性失穩(wěn)，第二種是分兩次加載，第一次加載時(shí)使材料達(dá)到塑性變形的目的，卸載后對(duì)材料進(jìn)行第二次加載，直接使材料的塑性失穩(wěn)。在模擬的過(guò)程中，壓力容器模型選擇為?350mm×8mm×180000mm的圓筒容器，并且通過(guò)查表可知厚度為8mm的6Crl9Nil0板的實(shí)測(cè)真應(yīng)力變曲線。在試驗(yàn)過(guò)程以及數(shù)據(jù)分析過(guò)程中，有限元數(shù)值模擬選用的是Plane82二維八點(diǎn)節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元，并且要通過(guò)幾何大變形效應(yīng)，同時(shí)壓力容器模型要采取多線性等向強(qiáng)化MISO模型，計(jì)算方法采用弧長(zhǎng)法對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解析。在計(jì)算過(guò)程中，要對(duì)上述兩種加載方式的材料模型的塑性失穩(wěn)壓力進(jìn)行計(jì)算，在此要注意，在第二種加載方式的計(jì)算過(guò)程中要給容器施加0.10左右的6組預(yù)應(yīng)變，計(jì)算結(jié)果如下：
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? ? 從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析中可以看出，在上述兩種加載方式的影響下，該壓力容器模型的材料塑性失穩(wěn)壓力基本沒(méi)有變化，而最大環(huán)向應(yīng)變卻隨著預(yù)應(yīng)變量的逐漸增大而減小等。
? ? 總體來(lái)說(shuō)，通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得知，壓力容器的極限承載能力是不會(huì)隨著加載方式的變化而變化的，但是預(yù)應(yīng)變強(qiáng)化容器的儲(chǔ)備卻會(huì)隨著預(yù)應(yīng)變量的增加而逐漸減小。
? ? 3.壓力容器整體的塑性變形與壓力容器材料失穩(wěn)壓力的聯(lián)系
? ? 在本次試驗(yàn)中，壓力容器試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷某跏純?nèi)徑為400毫米，在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析計(jì)算過(guò)程中壓力容器的模型長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)大于等于五倍的內(nèi)徑，也就是大于等于2000毫米。根據(jù)實(shí)際情況，在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)變強(qiáng)化壓力容器一般都是薄壁容器，所以在此可以合理的將容器的徑比選擇在1.10左右，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求則可以詳細(xì)的取1.02、1.04、1.06、1.08、1.10五組數(shù)據(jù)。在有限模擬過(guò)程中，壓力容器預(yù)應(yīng)變后的尺寸應(yīng)當(dāng)按照一定的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。
? ? 試驗(yàn)完成之后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)，兩種模型的有限元的計(jì)算結(jié)果基本相當(dāng)，在取上述五組數(shù)據(jù)的徑比情況下，塑性變形對(duì)壓力容器材料的失穩(wěn)壓力有一定的影響，這種影響會(huì)隨著壓力容器的徑比的增大而逐漸增大，和沒(méi)有對(duì)其施加預(yù)應(yīng)變的情況相比，壓力容器的模型在0.04到0.12的預(yù)應(yīng)變范圍內(nèi)塑性失穩(wěn)壓力的平均下降幅度最大為6.42％，是發(fā)生在預(yù)應(yīng)變量為0.08的情況下，詳細(xì)如下：
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? ? 通過(guò)上述數(shù)據(jù)可知，雖然應(yīng)變強(qiáng)化會(huì)使得壓力容器的半徑逐漸變大，壁厚逐漸減小，但是材料的塑性失穩(wěn)壓力的下降幅度卻很小，這也說(shuō)明材料的強(qiáng)化效應(yīng)在一定程度上對(duì)容器的尺寸改變做到了一定的彌補(bǔ)。

? ? 通過(guò)數(shù)據(jù)的分析可以總結(jié)出加載路徑對(duì)試件和容器的極限承載能力的影響是比較小的；不同的預(yù)應(yīng)變量能夠使容器產(chǎn)生不同的塑性變形，過(guò)一段時(shí)間后在材料硬度的影響下容器的塑性變形會(huì)逐漸恢復(fù)，但是在這個(gè)過(guò)程中容器材料的塑性失穩(wěn)載荷就會(huì)隨之略減?。粚?duì)于徑比為1.0左右的薄壁容器來(lái)說(shuō)，容器壁厚對(duì)應(yīng)變強(qiáng)化后的容器塑性失穩(wěn)壓力的影響程度是很小的，如果在此對(duì)容器預(yù)應(yīng)變后容器外形的改變和材料應(yīng)力曲線改變的情況進(jìn)行分析，在百分之四到百分之十二的預(yù)應(yīng)變后的最小安全預(yù)度會(huì)明顯下降，證明應(yīng)變強(qiáng)化對(duì)壓力容器的安全預(yù)度的影響效果是非常明顯的。
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