非線形構造材料モジュール

新しいアプリ: Stress Analysis of a Pressure Vessel

圧力容器は、周囲圧力と比較してはるかに高い圧力または低い圧力で液体や気体を格納するよう設計します。 高圧差については、 突発的事故を避けるために正しい設計をする必要があります。

Stress Analysis of a Pressure Vessel アプリケーションは、パラメータ化できるジオメトリでコンポーネント群をチェックするツールを設計する方法を示す例です。 容器が、材料の体積分率の (降伏限界を超えた) 指定限度を超えることなく、適用された内圧に耐えるかどうかを判定するのが本アプリケーションの目的です。 本アプリケーションは、Hill 直交異方性基準で直交異方性可塑性を解決します。

降伏限界を超えて設定できる、容器、そして容器の内圧、材料特性、体積分率の幾何学的パラメータは調整できます。 本アプリケーションの結果では、初期降伏が発生する圧力、許容限界未満で降伏限界を超えた体積分率、降伏限界を超えた体積分率が指定限度に達する圧力が得られます。

応力結果を表示した Stress Analysis of a Pressure Vessel アプリケーションのユーザーインタフェース。 応力結果を表示した Stress Analysis of a Pressure Vessel アプリケーションのユーザーインタフェース。

応力結果を表示した Stress Analysis of a Pressure Vessel アプリケーションのユーザーインタフェース。

幾何学的非線形性を備えた小さな歪み可塑性の公式化を強化

非常に大きな歪みに、大幅な精度を損なうことなく小さい可塑性歪みの公式化を適用できるようになりました。 Plasticity (可塑性) ノードで可塑性モデルとして Small plastic strains (小さな可塑性歪み) を選択し、スタディにジオメトリの非線形性が含まれている場合、コーシー応力テンソルにより、降伏関数と塑性ポテンシャルを評価します。 本ソフトウェアの初期のバージョンでは、代わりに第 2 のパイオラキルヒホッフ応力テンソルを使用していましたが、有効歪み範囲が 2、3 パーセントに制限されていました。 COMSOL Multiphysics の初期リリースから利用できた Large plastic strains (大きな可塑性歪み) オプションはより精度が高かったのですが、計算コストがかかりました。 小さな可塑性歪みの新しい公式化により、必要な精度によっては、大きな歪み公式化が必要な限度が 2、3 % から 20% 以上に増加しました。

小さな (左) 可塑性歪みと大きな (右) 可塑性歪みを前提としたパイプの弾塑性圧縮時の応力。. 小さな (左) 可塑性歪みと大きな (右) 可塑性歪みを前提としたパイプの弾塑性圧縮時の応力。.

小さな (左) 可塑性歪みと大きな (右) 可塑性歪みを前提としたパイプの弾塑性圧縮時の応力。.