论文摘要：碟型封头压力容器在内压作用下的屈曲及后屈曲行为分析

本文利用 ABAQUS 模拟内压作用下的薄壁压力容器弹塑性屈曲及后屈曲行为。采用非对称网格剖分方式，与引入缺陷的传统方法相比，不但保持了结构的原有结构特征，而且克服了有限元分析中分叉屈曲阶段出现不收敛的问题。说明，非对称网格剖分方式能更客观地诱发结构的分叉屈曲，更精确捕捉到压力容器的分叉屈曲及后屈曲形态，得到更准确的分叉屈曲载荷。基于分叉屈曲形态，提出分叉屈曲载荷新的定义方式，与试验结果进行对比，两者吻合很好。进一步深入讨论几何参数以及物理参数对压力容器分叉屈曲载荷及后屈曲路径的影响：分叉屈曲行为只在一定的参数范围内发生，且不同的参数对应不同的分叉屈曲行为以及后屈曲路径。借助于大量的数值模拟结果，给出计算压力容器的分叉屈曲载荷的经验公式，为受内压薄壁压力容器设计准则提供有实际价值的参考。 最后，利用两种传统的引入初始缺陷的方法，研究了压力容器在内压作用下的初始缺陷敏感性。在压力容器的过渡段，引入了不同数目的初始厚度缺陷，结果发现初始厚度缺陷只是略微地影响分叉屈曲载荷；而初始厚度缺陷的位置则决定了第一个褶皱生成的部位。通过引入不同幅度的线性模态缺陷，分叉屈曲载荷对不同幅度的初始缺陷并不敏感。因此，内压作用下的压力容器屈曲载荷并不具有初始缺陷敏感性。

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