Nonlinear Structural Materials Module
Nuova app: Stress Analysis of a Pressure Vessel
Un recipiente a pressione è destinato a contenere liquidi o gas a pressioni notevolmente superiori o inferiori rispetto alla pressione ambiente. Un'elevata differenza di pressione richiede la massima precisione progettuale, per evitare guasti catastrofici.
L'app Stress Analysis of a Pressure Vessel è un esempio di come progettare uno strumento per il controllo di una serie di componenti con geometria parametrizzabile. Lo scopo dell'app è di determinare se il recipiente sarà in grado di sostenere la pressione interna applicata, garantendo che la frazione di volume del materiale che ha superato il limite di snervamento non ecceda un valore limite specificato a priori. L'app risolve la plasticità ortotropa utilizzando il Criterio ortotropo di Hill.
È possibile modificare i parametri geometrici del recipiente, così come la pressione interna, le proprietà del materiale e la frazione di volume del recipiente che può superare il limite di snervamento. I risultati generati dall'app includono la pressione alla quale si verifica lo snervamento iniziale, la frazione di volume snervato sotto il limite consentito e la pressione alla quale tale frazione di volume raggiunge il limite specificato.
Interfaccia utente dell'app Stress Analysis of a Pressure Vessel, con i risultati dello sforzo.
Formulazione migliorata per piccole deformazioni plastiche in presenza di non linearità geometrica
È ora possibile utilizzare una formulazione in piccole deformazioni plastiche per deformazioni significativamente più grandi senza una significativa perdita di accuratezza. Quando si seleziona Small plastic strains come modello di plasticità nel nodo Plasticity e lo studio incorpora una non linearità geometrica, viene utilizzato il tensore di sforzo di Cauchy per valutare la funzione di snervamento e il potenziale plastico. Nelle versioni precedenti del software, era utilizzato invece il secondo tensore di sforzo di Piola-Kirchhoff, che limitava il campo di deformazione utile a pochi punti percentuali. L'opzione Large plastic strains, disponibile già in una versione precedente di COMSOL Multiphysics, è più precisa ma più onerosa per i calcoli. Con la nuova formulazione per le piccole deformazioni plastiche, la soglia per l'uso della formulazione in grandi deformazioni aumenta da una piccola deformazione percentuale fino al 20% o più, a seconda della precisione richiesta.
Gli sforzi durante la compressione elastoplastica di un tubo, con l'ipotesi di piccola (a sinistra) e grande (a destra) deformazione plastica.