设计仿真实战：Marc压力容器应力线性化应用技巧

01/概述

设计仿真 | Marc 压力容器应力线性化的应用方法的图1

在Marc 2022.4中：

Stress Linearization（应力线性化）新插件添加到标准用户插件集合中。这个新插件是用户插件菜单的子菜单结果的一部分，位置如下图所示：

设计仿真 | Marc 压力容器应力线性化的应用方法的图2

图1 应力线性化插件位置

应力线性化是压力容器分析中常用的一种技术。它通过等效薄膜应力和弯曲应力近似于贯穿厚度的应力场（沿着应力分类线（SCL）），另外，当应力作用在厚度方向的横截面上（称为应力分类面（SCP））。仿真应力数据根据美国机械工程学会（ASME）的指南进行应力评估。

为了使用应力线性化插件，必须在结果文件中提供应力张量。用户必须定义SCL的两个端点，对于三维模型，还必须定义一个点来定义SCP，以及SCL上的采样点数量。基于该输入，在由SCL和SCP定义的局部坐标系中的采样点中计算应力分量。通过路径曲线，应力分量被传递到Python脚本中，以计算等效的膜应力和弯曲应力分量，并生成数据及报告。

应力线性化插件使用如下图2所示的模型进行说明。该模型采用线性六面体单元，对容器截面的四分之一进行建模，材料为线性弹性，边界条件包括对称条件和压力载荷，分析是小应变分析。

设计仿真 | Marc 压力容器应力线性化的应用方法的图3

图2 压力容器1/4模型

设计仿真 | Marc 压力容器应力线性化的应用方法的图4

02/应力线性化操作方法

设计仿真 | Marc 压力容器应力线性化的应用方法的图5

运行分析后，打开结果文件，选择应力线性化插件。如图3所示，相应的菜单由三个部分组成：

a) 应力分类线。这里必须定义SCL的端点（端点A和端点B）的坐标。这可以通过键入坐标或单击图形区域上的节点、点或实体顶点来完成。

b) 应力分类平面。对于三维模型，还需要一个点，称为点C定义V轴，来定义SCP。对于平面和轴对称模型，假设该平面由SCL和全局Z轴定义。

c) 应力线性化：此处必须输入采样点数量，并且可以通过计算按钮开始计算等效膜应力和弯曲应力。可以使用“结果”按钮在Mentat菜单中查看最终结果，也可以使用“打开报告”按钮在默认编辑器中打开文本文件（扩展名.rpt）。

设计仿真 | Marc 压力容器应力线性化的应用方法的图6

图3 应力线性化插件定义界面