基于ANSYS的極限載荷分析評定方法與結果討論

左安達

（惠生工程（中國）有限公司，上海 201210）

基于應力分類法和塑性失效準則的分析設計在壓力容器行業(yè)中已得到普遍的認可，并解決了很多常規(guī)設計無法解決的工程實際問題。但近些年來，在工程應用中發(fā)現(xiàn)應力分類法往往存在或保守或冒進的弊端，主要原因在于：應力分類法在對彎曲應力進行劃類時，無法進一步區(qū)分出一次彎曲應力和二次彎曲應力，如果將其定性為一次應力，則會保守地將二次應力成分劃為一次應力，造成保守的設計結構和設計尺寸；相反，則會冒進地將一次應力成分定義為二次應力造成不安全或災難性的后果[1-2]。分析設計作為一種不斷進行技術更新的設計方法，自2002 年以來歐盟EN 13445 標準和美國ASME Ⅷ-2 標準相繼推出了基于彈塑性分析的直接法：極限載荷分析法和彈塑性應力分析法。極限載荷分析法在評定準則和結果的準確性方面優(yōu)于應力分類法，在工程應用的可操作性和效率方面則優(yōu)于彈塑性分析法。但該法也存在先天性缺點：即只適用于一次加載的工況，而無法考慮多次或循環(huán)加載工況下結構安定性的失效模式[3]。基于上述優(yōu)缺點，極限載荷分析法雖在行業(yè)內已逐漸開始得到認可并有所應用，但更多的則是作為彌補應力分類法缺陷的一種輔助驗證方法。目前，我國JB 4732 標準修訂版中已征求意見并將正式引進極限載荷分析法和彈塑性分析法，同時規(guī)定了載荷系數(shù)法和塑性垮塌載荷法兩種防止塑性垮塌失效模式的評定方法。……