橢圓筒體怎么那么厚（續(xù)）
震驚
很多朋友被上篇文章的結(jié)論震驚了。
朋友面對圓平板厚度沒有震驚。對于圓平板來說，比筒體受力差，可以理解和接受，因?yàn)槠桨骞嚼铮休d能力和厚度成平方關(guān)系，這是一眼能看見的，好理解。
橢圓筒體的計(jì)算比較復(fù)雜，不親自驗(yàn)算，光看公式還真難以發(fā)現(xiàn)區(qū)別。
不就是扁一點(diǎn)點(diǎn)的圓嗎？承載能力能差幾十倍？不應(yīng)該是半斤八兩的關(guān)系嗎？
對啊，不就是大號的流感嗎，怎么就把世界弄的天翻地覆呢？
聯(lián)想到筒體橢圓度要求，假設(shè)橢圓度大一點(diǎn)，是不是剛好合格的筒體就不合格了，直接吃到了材料的安全系數(shù)裕量？
所以說，符合規(guī)范的公差是很重要的。
1:1.28的橢圓筒體，竟然要比1：1的圓筒厚10幾倍，太反直覺了！
CAN'T BELIEVE!
結(jié)果驗(yàn)證
用0.55MPa生成一下S30408材料的450*350橢圓筒節(jié)的計(jì)算書，
查看一下計(jì)算結(jié)果，
其中A點(diǎn)的應(yīng)力值最大，B點(diǎn)的量級和A差不多，C點(diǎn)較低。
為了驗(yàn)證理論解的，加深對于橢圓筒體的受力的直觀感受，對這個(gè)模型，按照計(jì)算書1:1建模。
采用平面單元，建立1/4模型。
施加內(nèi)壓0.55MPa，施加對稱約束：
結(jié)果如下，的確應(yīng)力值很大。
觀察一下變形：
從變化趨勢可看到，橢圓筒體的長軸向內(nèi)凹（受壓），短軸向外擴(kuò)張（受拉），橢圓筒體更圓了。
圓筒的變形是整體往外擴(kuò)張，筒體截面上基本沒有彎曲應(yīng)力。而橢圓筒體長軸和短軸變形方向完全不一樣，受到的最大力就是彎曲應(yīng)力。
結(jié)果比較
在模型上取ABC三點(diǎn)做線性化，對應(yīng)于理論解的ABC三點(diǎn)。
將SW6計(jì)算的理論解和有限元數(shù)值做個(gè)比較：
|
應(yīng)力種類 |
位置 |
理論解 |
FEA解 |
誤差 |
|
薄膜應(yīng)力 |
小圓弧區(qū)A點(diǎn) |
16.3 |
16.07 |
1.41% |
|
大圓弧區(qū)B點(diǎn) |
12.8 |
12.5 |
2.34% |
|
|
大小圓弧 C點(diǎn) |
14.3 |
14.93 |
-4.41% |
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內(nèi)壁 |
小圓弧 A點(diǎn) |
299 |
301.1 |
-0.70% |
|
大圓弧 B點(diǎn) |
-269 |
-265.9 |
1.15% |
|
|
大小圓弧 C點(diǎn) |
49.7 |
39.43 |
20.66% |
|
|
內(nèi)壁 |
小圓弧區(qū)A點(diǎn) |
315 |
314.7 |
0.10% |
|
大圓弧區(qū) B點(diǎn) |
-256 |
-251.9 |
1.60% |
|
|
大小圓弧區(qū)C點(diǎn) |
63.9 |
54.03 |
15.45% |
|
|
外壁 |
小圓弧區(qū)A點(diǎn) |
-299 |
-301.1 |
-0.70% |
|
大圓弧區(qū)B點(diǎn) |
269 |
265.9 |
1.15% |
|
|
大小圓弧區(qū)C點(diǎn) |
-49.7 |
-39.43 |
20.66% |
|
|
外壁 |
小圓弧區(qū)A點(diǎn) |
-282 |
-287.5 |
-1.95% |
|
大圓弧區(qū)B點(diǎn) |
282 |
279.8 |
0.78% |
|
|
大小圓弧區(qū)C點(diǎn) |
-35.4 |
-26.26 |
25.82% |
可以容易看到，ABC點(diǎn)的薄膜應(yīng)力，A和B點(diǎn)的彎曲應(yīng)力值，與理論解相比誤差很小。
所以，即使用分析方法，也會得到一樣的結(jié)論：
橢圓筒體真的要很厚。
至此也終于確定：
橢圓筒體和筒體，就像新冠和流感，真是不一樣。