! ***************环境设置*************** /units,si
/title, Fatigue analysis of cylinder with flat head ! ***************参数设定*************** Di=1000 ! 筒体内径 t=20 ! 筒体厚度
hc=nint(4*sqrt(Di/2*t)/10)*10 ! 模型中筒体长度 tp=60 ! 平板封头厚度
r1=10 ! 平板封头外测过渡圆弧半径
r2=10 ! 平板封头内侧应力释放槽圆弧半径 exx=2e5 ! 材料弹性模量 mu=0.3 ! 材料泊松比 p1=2 ! 最高工作压力 p3=2.88 ! 水压试验压力
n1=2e4 ! 最高/最低压力循环次数 n2=5 ! 水压试验次数 ! ***************前处理*************** /prep7
et,1,82 ! 设定单元类型 keyopt,1,3,1 ! 设定周对称选项 mp,ex,1,exx ! 定义材料弹性模量 mp,nuxy,1,mu ! 定义材料泊松比 ! ******* 建立模型 *******
k,1,0,0 ! 定义关键点 k,2,Di/2+t,,
k,3,Di/2+t,-(tp+hc) k,4,Di/2,-(tp+hc) k,5,Di/2,-tp
k,6,Di/2-r2,-tp ! 定义应力释放槽圆弧中心关键点 k,7,0,-tp
l,1,2 ! 生成线 l,2,3 l,3,4 l,4,5 l,5,7 l,7,1
LFILLT,1,2,r1 ! 生成外测过渡圆弧 al,all ! 生成子午面
CYL4, kx(6),ky(6), r2,180 ! 生成应力释放槽面域 ASBA,1,2 ! 面相减 wprot,,,90 ! 旋转工作平面 wpoff,,,kx(6)-3*r2 ! 移动工作平面
asbw,all ! 用工作平面切割子午面 wprot,,90 ! 旋转工作平面
wpoff,,,tp+r2 ! 移动工作平面
asbw,all ! 用工作平面切割子午面
esize,5 ! 设定单元尺寸
MSHKEY,1 ! 设定映射剖分 amesh,1 ! 映射剖分面1 amesh,3 ! 映射剖分面3 esize,2 ! 设定单元尺寸
MSHKEY,0 ! 设定自由剖分 amesh,4 ! 自由剖分面4 fini ! 退出前处理 ! ***************求解***************
/solu ! 筒体端部施加轴向约束 dl,3,,uy ! 筒体端部施加轴向约束
dl,6,,symm ! 平板封头对称面施加对称约束
time,1 ! 载荷步1
lsel,s,,,8 ! 选择内表面各线段 lsel,a,,,11,13 lsel,a,,,15
cm,lcom1,line ! 生成内表面线组件 SFL,all,PRES,p1, ! 内表面施加内压 alls ! 全选 solve ! 求解
fini ! 退出求解器 ! ***************后处理*************** /post1 ! 进入后处理
FTSIZE,1,2,2, ! 设定疲劳评定的位置数、事件数及载荷数
FP,1,1e1,2e1,5e1,1e2,2e2,5e2 ! 根据疲劳曲线输入S－N数据 FP,7,1e3,2e3,5e3,1e4,2e4,5e4 FP,13,1e5,2e5,5e5,1e6, , FP,19, ,
FP,21,4000,2828,1897,1414,1069,724 FP,27,572,441,331,262,214,159 FP,33,138,114,93.1,86.2, , FP,39, ,
! ****** 水压试验循环 ******
fs,4760,1,1,1,0,0,0,0,0,0 ! 储存节点4760对应其第一载荷的应力 set,1,last ! 读入第一载荷步数据
FSNODE,4760,1,2 ! 储存节点4760对应其第二载荷的应力 fe,1,n2,p3/p1 ! 设定事件循环次数及载荷比例系数 ! ****** 最高/最低压力循环 ******
fs,4760,2,1,1,0,0,0,0,0,0 ! 储存节点4760对应其第一载荷的应力 set,1,last ! 读入第一载荷步数据
FSNODE,4760,2,2 ! 储存节点4760对应其第二载荷的应力 FE,2,n1,1, ! 设定事件循环次数及载荷比例系数 FTCALC,1 ! 进行疲劳计算（并记录使用系数） fini
! ******** 设置环境变量 *************** /clear
/filn, E721A
/title, Fatigue analysis of upper head of adsorber /units,si !采用国际单位制 ! 参数定义
Di=4400 ! 设备内径
tc=16 ! 筒体及封头壁厚
Hc=5*nint(sqrt(Di/2*tc)/10)*10 ! 模型中筒体长度（含封头直边高度)
dn1=630 ! 接管1外径 dn2=530 ! 接管2外径 dn3=426 ! 接管3外径
tn1=8 ! 接管1壁厚 tn2=8 ! 接管2壁厚 tn3=8 ! 接管3壁厚
ln1=350 ! 接管1外伸高度 ln2=250 ! 接管2外伸高度 ln3=200 ! 接管3外伸高度
x0=1000 ! 接管1,2径向位置
nt=2 ! 厚度方向剖分数
nme=30 ! 椭圆封头经向剖分数 nh=20 ! 接管环向剖分数
p1=-0.1 ! 最低压力 p2=0.25 ! 最高压力
pax11=-p1*dn1**2/((dn1+2*tn1)**2-dn1**2) ! 最低压力下接管1端部轴向平衡面载荷 pax12=-p1*dn2**2/((dn2+2*tn2)**2-dn2**2) ! 最低压力下接管2端部轴向平衡面载荷 pax13=-p1*dn3**2/((dn3+2*tn3)**2-dn3**2) ! 最低压力下接管3端部轴向平衡面载荷 pax21=-p2*dn1**2/((dn1+2*tn1)**2-dn1**2) ! 最高压力下接管1端部轴向平衡面载荷 pax22=-p2*dn2**2/((dn2+2*tn2)**2-dn2**2) ! 最高压力下接管2端部轴向平衡面载荷 pax23=-p2*dn3**2/((dn3+2*tn3)**2-dn3**2) ! 最高压力下接管3端部轴向平衡面载荷 ! ********* 前处理 ************
/PREP7
et,1,95 ! 定义单元类型
mp,ex,1,2e5 ! 定义材料的弹性模量 mp,nuxy,1,0.3 ! 定义材料的泊松比
! ********* 建立模型 ************
CSWPLA,11,1,0.5,1, ! 定义椭圆坐标系 K,1,-Di/2,,, ! 定义椭圆的一个端点 K,2,Di/2,,, ! 定义椭圆的另一个端点 L,1,2 ! 生成椭圆线
csys,0 ! 激活总体直角坐标系 k,3,kx(2)+tc,, ! 定义封头壁厚关键点 L,2,3 ! 生成封头壁厚线
ADRAG,2, , , , , ,1 ! 由封头壁厚沿椭圆线生成椭圆面 BLC4,dn3/2-tn3, ,tn3,Di/4+tc+ln3, ! 生成中心接管截面 APTN,all ! 面域互分 adele,4,5,,1 ! 删除多余面
*GET,KPMAX,KP,,NUM,MAX ! 提取最大节点号 k,KPMAX+1,0,0,0 ! 生成中心线一个关键点 k,KPMAX+2,0,hc,0 ! 生成中心线另一个关键点
VROTAT,ALL,,,,,,KPMAX+1,KPMAX+2 ! 旋转生成椭圆封头及中心接管 NUMMRG,ALL, , , ,LOW ! 合并所有项 NUMCMP,ALL ! 压缩所有项
asel,s,loc,y,0 ! 选择椭圆封头端面
*GET,KPMAX,KP,,NUM,MAX ! 提取最大节点号
k,KPMAX+1,0,0,0 ! 生成筒体中心线一个关键点 k,KPMAX+2,0,-hc,0 ! 生成筒体中心线另一个关键点 l,KPMAX+1,KPMAX+2 ! 生成筒体中心线 VDRAG,all, , , , , ,74 ! 生成筒体 ldele,1,,,1 ! 删除多余线
alls ! 全选
wprot,,-90 ! 旋转工作平面 wprot,45 ! 旋转工作平面
*AFUN,deg ! 设定角度单位为弧度 ang1=acos(x0/Di*2) ! 计算接管位置角 fai=atan(1/2/tan(ang1)) ! 计算接管位置角 y0=Di/4*sin(ang1) ! 计算接管轴向位置
y0c=y0-x0/tan(fai) ! 计算接管中心线与轴线交点
l0c=x0/sin(fai) ! 计算接管沿中心线至与轴线交点的距离 wpoff,,,y0c ! 平移工作平面
wprot,,,-fai ! 旋转工作平面
CYL4, , ,dn1/2-tn1, ,dn1/2, ,l0c+tc+ln1 ! 生成接管1 wprot,,,fai ! 旋转工作平面 wprot,,-fai, ! 旋转工作平面 wprot,90 ! 旋转工作平面 CYL4, , ,dn2/2-tn2, ,dn2/2, ,l0c+tc+ln2 ! 生成接管2 wprot,-90 ! 旋转工作平面
wprot,,fai, ! 旋转工作平面 wpoff,,,-y0c+Di/10 vsel,s,,,17,18,1 vsbw,all vsel,r,loc,y,-hc*10,Di/10 vdele,all,,,1
vsel,s,loc,y,0,hc*10 vsel,r,loc,x,-Di,0 VPTN,all vdele,23,24,,1 vdele,17,18,,1
alls vsel,s,loc,x,-Di,0 vsel,r,loc,z,0,Di wprot,,90, vsbw,all
vsel,s,loc,x,-Di,0 vsel,r,loc,z,-Di,0 wprot,,,90, vsbw,all
lsel,s,length,,0,tc LESIZE,all, , ,nt,, , , ,1 vsel,s,loc,y,-hc,0 vsweep,all
vsel,s,loc,x,0,Di vsel,u,loc,y,-hc,0 local,11,1,,,,,90 aslv lsla lsel,r,loc,x,dn3/2,Di lsel,u,loc,x,dn3/2 ! 平移工作平面 ! 选择接管1，2
! 用工作面切割接管1，2 ! 选择接管1，2多余部分 ! 删掉接管1，2多余部分 ! 选择接管1，2及封头相关部分
! 接管1，2及封头体互分 ! 删掉接管1，2多余部分 ! 删掉封头多余部分 ! 全选
选择接管1及其与中心接管、封头相关部分
! 旋转工作平面
! 切割接管1及其与中心接管、封头相关部分 选择接管2及其与中心接管、封头相关部分
! 旋转工作平面
! 切割接管2及其与中心接管、封头相关部分 ! 选择厚度方向的线段 ! 设定厚度方向剖分数 选择筒体 ! 剖分筒体 ! 选择x轴正向的部分封头及部分中心接管体素去掉筒体 ! 定义局部柱坐标 ! 按体选面 ! 按面选线
! 选择椭圆封头经线 ! 去掉接管线段
! ! ! !
ANSYS11.0疲劳分析实例2
