MKP výpočtové modelování elasticko-plastických napětí a deformací u osově symetrické složené nádoby s komponentou ze slinutého

FEM modelling of the elastic-plastic stress and strain of an axisymmetrical compound vessel with a component made of sintered carbide.

journal article - other

en

A problem oriented calculation method has been developed, using a displacement version of FEM, which models all significant phenomena connected with the assembly and exploitation of an axisymmetrical compound vessel. First the mathematical formulation of the constitutive relations is presented based on the associated theory of plastic flow. The von Mises plasticity criterion was applied together with the mixed hardening rule. An appropriate modification was suggested for sintered carbide WC-Co, which exhibits a different behaviour in tension and compression, An inhomogeneous temperature field and its influence on mechanical properties is taken into account. The deformation loading at contact surfaces is simulated with the help of linear combinations between the displacement increments in nodes. A special calculation procedure has been proposed to simulate the assembly process. To demonstrate the possibilities of the calculation method, one practical example is presented.

Byla vyvinuta problémově orientovaná výpočetní metoda, využívající deformační variantu MKP, která modeluje všechny signifikantní jevy, spojené s montáži a provozem osově symetrické složené nádoby. Nejprve je uvedena matematická formulace konstitutivních materiálových vztahů, založená na asociované teorii plastického tečení. Byla aplikována von Misesova podmínka plasticity, společně se smíšenýn zpevněním. Byla navržena vhodná modifikace pro slinutý karbid WC-Co, který vykazuje rozdílné chování v tahové a v tlakové oblasti. Bylo uvažováno nehomogenní teplotní pole a jeho vliv na mechanické vlastnosti. Deformační zatížení v kontaktních plochách je simulováno pomocí lineárních kombinací mezi přírůstky posuvů v uzlech. Speciální výpočtový postup byl navržen pro simulaci procesu montáže. Možnosti výpočtové metody jsou demonstrovány na jednom praktickém příkladu.

A problem oriented calculation method has been developed, using a displacement version of FEM, which models all significant phenomena connected with the assembly and exploitation of an axisymmetrical compound vessel. First the mathematical formulation of the constitutive relations is presented based on the associated theory of plastic flow. The von Mises plasticity criterion was applied together with the mixed hardening rule. An appropriate modification was suggested for sintered carbide WC-Co, which exhibits a different behaviour in tension and compression, An inhomogeneous temperature field and its influence on mechanical properties is taken into account. The deformation loading at contact surfaces is simulated with the help of linear combinations between the displacement increments in nodes. A special calculation procedure has been proposed to simulate the assembly process. To demonstrate the possibilities of the calculation method, one practical example is presented.

Metoda konečných prvků; složená tlaková nádoba; výpočtová analýza napětí a deformace; elasticko-plastický materiálový model;

Finite element method; compound pressure vessel; computational stress and strain analysis; elastic-plastic material model;

01.03.1993

Pergamon Press Ltd.

0045-7949

48

3

453–465

13