案例1 - 压力容器响应谱分析

1.案例介绍

压力容器是一种专门设计和制造的用于承受内部压力而不发生破裂或泄漏的容器。它可以用来存储、运输或处理各种气体、液体或混合物。压力容器通常由金属材料制成，如钢、不锈钢或铝合金等。压力容器可分为很多种类，例如储罐、锅炉、压力釜、气瓶等。它们在各个行业中广泛应用，如化工、石油、食品加工、制药、能源等领域。
压力容器的响应谱分析能够为设计、安全评估和风险分析提供关键的数据和见解，确保容器在地震等外部激励下的可靠性和安全性，减少事故发生的风险，保护周围环境和人员的安全。

2.流程介绍

• 前处理与求解设置
  • 学习如何导入几何，自动生成网格
  • 学习如何导入模型网格
  • 学习如何设置模型与材料相关选项
  • 学习如何求解计算
• 后处理结果分析展示
  • 统计表格
  • 兴趣点结果
  • 结果云图

步骤一：导入网格

进入响应谱分析模块，点击“网格”，“类型”选择“上传网格”，点击“上传网格”，本案例网格名为Vessel_Med_Second。如下图所示：

步骤二：兴趣点

点击“兴趣点”后的“+”，通过坐标，选择两个兴趣点。

步骤三：接触设置

点击“线性接触”后的“+”，设置“线性接触1”。

步骤四：单元设置

单元设置主要目的是设置单元类型，在响应谱分析模块中，单元类型可以设置为三维完全积分单元与三维缩减积分单元两种；网格类型可分为一阶网格与二阶网格两种。当单元设置为手动时，可对子模型进行单元设置。设置如下图所示：

步骤五：材料设置

点击“材料”后的“+”，选择材料库中“铁”的参数，将其赋值于体“support_half”和“vessel_half”上。

步骤六：边界条件与载荷

点击“边界条件与荷载”后的“+”，选择“固定支撑”，施加位置为底面；

再次添加荷载“位移约束”，限制x向位移为0，施加面在vessel_symm。

步骤七：求解器设置

点击“求解器”前“+”，弹出“前置模态分析设置”和“响应谱分析设置”。

1）前置模态分析设置

“提取模态阶数”设为11，其余选项使用默认设置

2）响应谱分析设置

“分析类型”选择“一致”，“响应谱类型”选择“加速度”，勾选“X方向响应谱”和“Z向响应谱”，设置“放缩系数”为1。点击下方“+ 响应谱”，弹出“响应谱1”的设置页面，对其设置“阻尼比”为0.02，“响应谱数据”在表格中编辑。“模态阻尼比”用表格给出，打开“质量修正”开关，“模态合成方法类型”选择“平方根相加法”，“方向合成方法”选择“平方根求和法”。

步骤八：时间步&资源

使用默认设置

步骤九：结果配置&计算

1）物理场 使用默认设置

2）兴趣点结果提取 激活在前面设置的兴趣点

3）点击“仿真计算”，开始计算，直至提示成功即可。操作如下图所示：

步骤十：结果展示

点击“仿真计算”前“+”，可以看见两种计算结果。

1）表格

统计数据

兴趣点数据

2）结果云图