帶肋圓柱殼結構廣泛應用于許多工程實踐之中，潛艇耐壓船體就是典型的帶肋圓柱殼結構。隨著極限潛深的增大，耐壓殼體的承載能力要求隨之提高，這必然對潛艇的結構設計提出進一步的要求。結構強度分析是進行結構設計和可靠性分析的前提，一般情況下，根據結構使用情況和有關原理，在現有規范的限制下進行結構強度的計算。這對于一般的不是太復雜的中小型結構形式可以實現，但對于結構較為復雜的大型結構，手算工作量較大甚至成為不可能，這時一些大型的有限元分析軟件為設計者提供了很大的幫助。本研究用ANSYS有限元分析軟件對帶肋圓柱殼結構的強度進行分析研究。影響帶肋圓柱殼結構強度的因素，很多，涉及到材料性能及結構尺寸等。圖為與本計算相關的工程實體結構的簡圖。本結構為巧跨的環肋圓柱殼，T型肋骨。列出了相關參數。本結構的設計允許荷載是294MPa均勻外壓，材料的屈服強度為649.25MPa。
      在用ANSYS對結構進行強度分析時，有限元模型的建立是求解的關鍵環節，本研究就帶肋圓柱殼結構有限元模型建立中網格劃分精度對計算結果的影響進行討論。本研究的帶肋圓柱殼結構為殼體單元，所以選擇SHELL63單元。在有限元模型建立中，網格劃分是其關鍵工作之一，網格劃分的粗細程度決定了計算的精度和計算的速度。一般情況，網格劃分的越細其計算結果越精確，但計算所用的時間也越長。
      在用ANSYS進行結構分析時，常采用智能尺寸劃分網格和定義單元尺寸劃分網格兩種方式設定智能尺寸后，網格劃分器對將要劃分網格的面或體上的所有線估算單元邊長大小，對集合體上的彎曲區域的線進行細化，自動生成合理形狀的單元和單元尺寸分布。通過基本控制設置網格尺寸的等級從1精細到10粗略，一般結構取值6基本能夠滿足要求。對所示的帶肋圓柱殼結構在采用不同的網格尺寸等級值劃分網格時的應力值進行了計算，列出了不同網格尺寸等級時典型跨跨中和肋骨根部的最大等效應力值以及相應的單元總數和計算用時。定義單元尺寸是通過設定單元邊長或分割的單元個數來控制單元尺寸。
      當設定單元邊長后，系統會根據所設定之值沿著實體表面邊界的長度進行分割，如不能根據此值將線段分成整數倍，則系統會自動對其進行取整，將線段分割成整數份。對所列的帶肋圓柱殼結構的應力進行了計算，列出了部分不同單元尺寸時典型跨跨中和肋骨根部的最大等效應力值以及相應的單元總數和計算用時。當網格尺寸由大變小時，相應典型跨跨中的等效應力值和各肋骨根部的等效應力值都有增大的趨勢，其中跨中的等效應力值增大不多，各肋骨根部的等效應力值增大較為明顯。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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