环形气瓶应力分布的计算机模拟

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• 作者：谭栓斌段文森张小明李丹柯梁清华
• 会议时间：2005-10-01
• 关键词：环形气瓶 ; 应力 ; 计算机模拟 ; 钛合金
• 作者单位：谭栓斌(西部金属材料股份有限公司,陕西,西安,710065)段文森,张小明,李丹柯,梁清华(西北有色金属研究院,陕西,西安,710016)
• 母体文献：稀有金属材料与工程
• 会议名称：第十二届全国钛及钛合金学术交流会
• 会议地点：西安
• 主办单位：中国有色金属学会
• 语种：chi

摘要

本文选用2种钛合金环形气瓶进行耐压计算机模拟,一种是Ti-3Al-2.5V合金;另一种是β-Ti合金.结果表明:选用Ti-3Al-2.5V合金时在施加60MPa内表面压强的情况下,材料的vonmises应力为692MPa,大于其屈服强度,气瓶发生失效;同样条件下选用β-Ti合金时,其Vonmises应力为851MPa,小于其屈服强度,材料可以安全使用.当在气瓶内表面施加40MPa的压强,2种材料的最大应力均小于其屈服强度,可以安全使用.对气瓶3个方向的应力计算机模拟表明:气瓶内侧表面所受拉应力最大,故最容易首先发生失效.在减小气瓶外径,其它条件不变的情况下,气瓶内侧表面应力依然最大,其数值为1320MPa,远大于直径较大的气瓶.对于Ti-3Al-2.5V环形气瓶,其失效时内表面压强为45MPa.对于β-Ti合金的环形气瓶,其失效时内表面压强为86MPa.