제 9편-0085 Plane Strain: Analysis of Pressure Vessel

드디어 마지막 9편 입니다~ 끝까지 화이팅 해요!!

이번 문제는 내압으로 인한 압력 용기의 팽창을 알아 보는 문제로 Optistruct의 Linear Static 해석을 통해 하중 및 경계 조건이 적용되어 있는 압력 용기의 주 응력을 알아 볼 수 있습니다. 이 해석에는 2D Plane strain element가 사용됩니다.

그림91

Figure 0085-1: FE-Model with Boundary Conditions and Loadcases


Benchmark Model

2D(Quad4) Plane strain element는 반경 0.1m 및 두께 0.020m의 압력 용기의 1/4 대칭 조각으로 모델링 하는데 사용되었고, 1/4 대칭 모델 끝단 왼쪽에(Fix dof 156)을 오른쪽에(Fix dof 246)의 구속조건을 부여 하였으며, 10,000 Pa의 내부 압력은 힘으로 변환되어 압력 용기 내부 표면의 노드에 적용 되어져 있습니다. 위의 그림을 참고 하시기 바랍니다.

The material properties are:
Young’s Modulus            207 x 10^9 Pa
Poisson’s Ratio               0.27

Linear Static Analysis Results

Viewing the Result

그림100

.
그림101

아래표의 해석 결과 값을 참조 하시기 바랍니다.

Model Hoop Stress(Pa) Radial Stress(Pa)
Theoretical 55455 -10000
Altair Optistruct 54710 -9205.6
Normalized 1.013  1.086

Model Files

The model files used in this example include
install_directory/demos/hwsolvers/optistruct/verification

/Pressure_Vessel_LS.fem


Reference

MacDonald, Bryan J., “Practical Stress Analysis with Finite Elements” (2nd Ed), page 327-329

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