為進一步驗證上述規范設計法對于頂蓋開多孔結構的適用性，本研究采用有限元分析程序SuperSAP，對未開孔蓋和開多孔頂蓋用三維塊單元分析模型，進行強度分析。實施過程大致分為三個步驟：(1)將整體結構簡化為理想的數學模型，用離散化技術將結構分成網格代替連續實體結構，建立分析模型，(2)添加有限元邊界條件及載荷，(3)分析計算并進行后處理構造模型利用SuperSAP中的Super DrawII模塊由于頂蓋結構和所受載荷軸對稱，取1/4頂蓋作為計算模型考慮到所要分析的對象結構復雜，僅使用單一圖層無法實現當前的工作，故采用層(Layer)的方式，建三個層(0層，1層，2層)，將1/4頂蓋分成三部分，各部分均占用一個懇先分別完成各層操作后，再將各層聯接起來進行綜合分機圖分別為頂蓋0層、1層和2層網格劃分的底層圖。
      所取1/4頂蓋兩個縱載面分別與總體坐標Y軸垂直，分別添加Y方向位移約束 頂蓋所受的載荷較復雜，有內壓，墊片反力，及主螺栓總載荷作用。在這三個載荷作用下的應力分析是一個復雜的問題可在帶有螺栓孔的0層上添加主螺栓力，對于只有1/4圓環的1層，其下表面為密封面，故只需添加位移邊界條件即可，對于呈扇形的2層，只承受內壓，故只需在內表面添加均布的內壓。
      首先進行模型編譯，模型的編譯由譯碼器來完成譯碼器生成的文件直接進行分析計算。計算機分析計算完后，可用Super View這一后處理工具觀察處理后的結果，顯示應力顫動凰  通過Super View中的應力顫動圖顯示Von Mises應力，很方便地就可以看到無上升管、下降管引出孔頂蓋的最大Von Mises應力為73.3MPa，有上升管、下降管引出孔頂蓋的最大Von Mises應力為76.5MPa，兩者均小于材料的許用應力203 MPa，滿足第四強度理論給出的強度條件，表明開上升管、下降管引出孔后頂蓋的強度仍能滿足強度要求，且開多孔前后最大值之比為0.958，頂蓋的強度削弱較小。由以上分析結果可知：
      (1)規范設計計算與有限元分析結果表明，在原頂蓋上加開40個上升管、下降管引出孔后，其最大應力(直徑斷面最大彎曲應力、周向斷面最大彎曲應力、周向斷面最大當量應力、Von Mises應力都略有提高。
      (2)規范設計計算結果及有限元分析結果均表明，頂蓋開多孔后仍能滿足強度要求。
      (3)規范設計法所進行應力分析均以某一危險斷面為分析斷面，會存在一定的局限性。因此，對厚蓋多開孔的復雜結構，在利用規范設計法進行設計后，有必要用有限元法進行更進一步分析校驗。
      (4)本研究所討論的特定的開多孔頂蓋在其設計及結構參數條件下，采用規范設計和有限元分析均是行之有效的。但在條件更為苛刻的場合，規范設計法的適用范圍成為一個關鍵問題，這些都有待我們進一步研究。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
                                                                                                                                                  杭州納泰科技咨詢有限公司
                                                                          本文出自杭州納泰科技咨詢有限公司m.yw15777.cn，轉載請注明出處和相關鏈接！