??? 2.2有限元模擬試驗分析
? ? 本次試驗選用的試驗方法是有限元模擬試驗方法，并且設(shè)定兩種加載方式，第一種為一次性加載材料使材料的塑性失穩(wěn)，第二種是分兩次加載，第一次加載時使材料達到塑性變形的目的，卸載后對材料進行第二次加載，直接使材料的塑性失穩(wěn)。在模擬的過程中，壓力容器模型選擇為?350mm×8mm×180000mm的圓筒容器，并且通過查表可知厚度為8mm的6Crl9Nil0板的實測真應(yīng)力變曲線。在試驗過程以及數(shù)據(jù)分析過程中，有限元數(shù)值模擬選用的是Plane82二維八點節(jié)點實體單元，并且要通過幾何大變形效應(yīng)，同時壓力容器模型要采取多線性等向強化MISO模型，計算方法采用弧長法對其數(shù)據(jù)進行分析解析。在計算過程中，要對上述兩種加載方式的材料模型的塑性失穩(wěn)壓力進行計算，在此要注意，在第二種加載方式的計算過程中要給容器施加0.10左右的6組預(yù)應(yīng)變，計算結(jié)果如下：
?
?

? ? 從實驗數(shù)據(jù)的分析中可以看出，在上述兩種加載方式的影響下，該壓力容器模型的材料塑性失穩(wěn)壓力基本沒有變化，而最大環(huán)向應(yīng)變卻隨著預(yù)應(yīng)變量的逐漸增大而減小等。
? ? 總體來說，通過這個實驗可以得知，壓力容器的極限承載能力是不會隨著加載方式的變化而變化的，但是預(yù)應(yīng)變強化容器的儲備卻會隨著預(yù)應(yīng)變量的增加而逐漸減小。
? ? 3.壓力容器整體的塑性變形與壓力容器材料失穩(wěn)壓力的聯(lián)系
? ? 在本次試驗中，壓力容器試驗?zāi)Ｐ偷某跏純?nèi)徑為400毫米，在試驗數(shù)據(jù)的分析計算過程中壓力容器的模型長度應(yīng)當(dāng)大于等于五倍的內(nèi)徑，也就是大于等于2000毫米。根據(jù)實際情況，在現(xiàn)實中的應(yīng)變強化壓力容器一般都是薄壁容器，所以在此可以合理的將容器的徑比選擇在1.10左右，根據(jù)實驗要求則可以詳細的取1.02、1.04、1.06、1.08、1.10五組數(shù)據(jù)。在有限模擬過程中，壓力容器預(yù)應(yīng)變后的尺寸應(yīng)當(dāng)按照一定的計算公式進行計算。
? ? 試驗完成之后對數(shù)據(jù)進行計算分析發(fā)現(xiàn)，兩種模型的有限元的計算結(jié)果基本相當(dāng)，在取上述五組數(shù)據(jù)的徑比情況下，塑性變形對壓力容器材料的失穩(wěn)壓力有一定的影響，這種影響會隨著壓力容器的徑比的增大而逐漸增大，和沒有對其施加預(yù)應(yīng)變的情況相比，壓力容器的模型在0.04到0.12的預(yù)應(yīng)變范圍內(nèi)塑性失穩(wěn)壓力的平均下降幅度最大為6.42％，是發(fā)生在預(yù)應(yīng)變量為0.08的情況下，詳細如下：
?

? ? 通過上述數(shù)據(jù)可知，雖然應(yīng)變強化會使得壓力容器的半徑逐漸變大，壁厚逐漸減小，但是材料的塑性失穩(wěn)壓力的下降幅度卻很小，這也說明材料的強化效應(yīng)在一定程度上對容器的尺寸改變做到了一定的彌補。

? ? 通過數(shù)據(jù)的分析可以總結(jié)出加載路徑對試件和容器的極限承載能力的影響是比較小的；不同的預(yù)應(yīng)變量能夠使容器產(chǎn)生不同的塑性變形，過一段時間后在材料硬度的影響下容器的塑性變形會逐漸恢復(fù)，但是在這個過程中容器材料的塑性失穩(wěn)載荷就會隨之略減小；對于徑比為1.0左右的薄壁容器來說，容器壁厚對應(yīng)變強化后的容器塑性失穩(wěn)壓力的影響程度是很小的，如果在此對容器預(yù)應(yīng)變后容器外形的改變和材料應(yīng)力曲線改變的情況進行分析，在百分之四到百分之十二的預(yù)應(yīng)變后的最小安全預(yù)度會明顯下降，證明應(yīng)變強化對壓力容器的安全預(yù)度的影響效果是非常明顯的。
?