周美君 段 洋 丁晓红

(1.上海理工大学机械工程学院；2.上海电气集团股份有限公司中央研究院)

基于Ansys的压力容器多物理场耦合分析研究综述

周美君1段 洋2丁晓红1

(1.上海理工大学机械工程学院；2.上海电气集团股份有限公司中央研究院)

基于Ansys有限元分析软件,总结压力容器多物理场耦合(热固耦合、流固耦合和热流固耦合)分析理论及其研究成果。

压力容器 热固耦合 流固耦合 热流固耦合 Ansys

压力容器是一种广泛应用于化工、机械、核电及航空航天等领域的重要承压设备，其设计成败严重影响着企业制造成本、设备使用效率和生产的安全稳定性[1]。为此，笔者对压力容器的多物理场耦合(热固耦合、流固耦合和热流固耦合)分析研究成果进行了总结，以期为今后压力容器的结构设计提供技术支持。

1 压力容器的热固耦合分析

压力容器在实际应用中除了受到由内外压或其他外力带来的机械应力外，若容器温度场发生改变，还会受到由内外各种约束而使之不能自由膨胀所产生的热应力。热应力对于压力容器的影响是不可忽视的，尤其对于处在高温或低温工作环境下的压力容器，如果热应力过高将会造成容器失效。

热应力是温度场和应力场共同作用的结果，温度场和应力场互相作用的问题叫做热固耦合问题。Ansys在求解热固耦合问题时主要有两种方法：直接耦合法和间接耦合法。直接耦合法直接选用耦合单元进行分析，可以直接得到温度场和热应力的结果。……