Análisis por elementos finitos de las tensiones transitorias de la pared externa de un recipiente de cocción rápida a presión basado en la resolución acoplada del problema directo e inverso de conducción de calor

LI Bin ,  

SHI Liangxiao ,  

SUN Enhui ,  

CHEN Feng ,  

摘要

Para obtener de manera rápida una distribución precisa de las tensiones transitorias del recipiente de cocción rápida a presión, teniendo en cuenta las características de calentamiento local de su pared externa, se ha propuesto un método de resolución acoplada del problema directo e inverso de conducción de calor para obtener las tensiones transitorias del recipiente, es decir, utilizando el método de resolución acoplada del problema directo e inverso de conducción de calor para calcular el campo de temperatura del recipiente de cocción rápida a presión en condiciones límite complejas, sobre la base de lo cual las tensiones teóricas del recipiente han sido calculadas mediante el método de elementos finitos bidimensional. Al mismo tiempo, se realizó una simulación del campo de temperatura tridimensional y del campo de tensiones del recipiente de cocción rápida a presión mediante el software ANSYS, y se realizó una comparación de los resultados con los datos experimentales y los resultados del método de cálculo presentado en este artículo. Los resultados muestran que el campo de temperatura calculado utilizando el método de resolución acoplada del problema directo e inverso de conducción de calor es altamente preciso; las tensiones teóricas del recipiente calculadas por el método presentado en este artículo concuerdan bien con los resultados de simulación del software ANSYS, y los coeficientes de concentración de tensiones de tensiones mecánicas y térmicas en la pared del recipiente de cocción rápida a presión superan los valores recomendados por la norma de la Asociación Estadounidense de Ingenieros Mecánicos ASME en un 24,42 % y un 5,32 % respectivamente.

关键词

recipiente de cocción rápida a presión; recipiente de cocción rápida a presión; resolución acoplada del problema directo e inverso de conducción de calor; tensión; campo de temperatura; software ANSYS

阅读全文