从有限元分析的结果可以看出,钟罩顶与罩壁结合部位附近的应力、变形均较大(如图5、图6所示),这是由于钟罩顶与钟罩壁的结合处存在结构不连续而导致的,因此该部位属于易发生失效的危险区域。
      由于此问题属于非线性问题,因此本文利用ANS、侣的时间历程后处理器R万理6,进一步得到计算模型中指定点的分析结果(如变形)与时间的函数关系:首先根据应力以及变形分析的初步结果,找出钟罩在承受外压时的特征部位,该部位的计算结果应该能反映结构的总体变形特征;然后利用时间历程后处理器,以载荷(或时间)作为纵坐标,以特征部位在载荷作用下的位移为横坐标,得到该部位的载荷一位移曲线图。从本研究所涉及的承受外压的钟罩来分析,由于钟罩顶与钟罩壁的结合处存在结构不连续,变形比较明显,如图6所示,因此在钟罩顶边缘附近选取位移最大的节点(节点号:9903),在后处理B泥仓6中作出其载荷一位移曲线,如图7所示。图7载荷一位移曲线由图7可以看出,随着载荷的增加,特征部位的位移逐渐增加,当载荷增加到一定程度时,位移增加比较明显,即结构总体的变形加剧,产生失稳屈曲失效:当外压为0.001MPa时,位移较小,约为6.9~;当外压加至0.002NIPa时,位移增加至15.4~;而当外压为理论临界压力0.002gMI〕a时,变形比较明显,位移为25.5~;此时若继续施加压力,则气柜变形加剧,如当外压为O.004MI〕a时,位移增至53.78~,此时钟罩顶的凹陷已经比较明显。利用回归分析软件对以上结果进行处理,可以得到施加外压和位移的关系曲线,对该关系式进行求导,从导数值的变化情况即可以看出外压与位移变化趋势的关系。本研究对有限元计算结果(图7所示曲线)进行进一步分析,得到该回归曲线的斜率变化情况(见表1),表1给出了外压值从0.00007NIPa到0.003MI〕a之间载荷位移曲线的斜率,可以看出:随着外压增加,斜率减小,即同样的外压增量下,变形量增大,并且在0.0024Nlpa附近,该增大趋势更为明显,即回归曲线斜率变化比较明显时对应的外压值约在0.0024MPa附近。这表明,在该区域,即使外压增加的幅度不大,仍有可能使气柜钟罩产生较大的变形,这一分析结果与理论计算结果亦比较吻合。
结论