Stress Compensation Method for Shakedown Analysis and Its Engineering Applications

In diesem Beitrag wird eine kürzlich vorgeschlagene direkte Methode, die so genannte Stresskompensationsmethode (SCM), für die Shakedown-Analyse von Konstruktionsstrukturen unter variablen, wiederholten mechanischen und thermischen Belastungen vorgestellt. Anstatt die mathematische Programmierungsformulierung festzulegen, führt der SCM ein zweistufiges iteratives Verfahren durch, das auf einer Reihe linearer Finite-Elemente-Lösungen beruht. Durch Hinzufügen einer zusätzlichen Belastung (als Kompensationsspannung bezeichnet) zu den Ertragsregionen, die an jedem Belastungsscheitel der gegebenen Belastungsdomäne auftreten können, um die Gesamtspannung an die Ertragsfläche anzupassen und die Gleichgewichtsgleichungen neu zu lösen, wird das Restspannungsfeld für die statische Shakedown-Analyse konstruiert. Es wird ein effektives und robustes Iterationskontrollsystem präsentiert, um die Veränderung der Kompensationsspannung in der inneren Schleife zu überprüfen und den Shakedown-Lastmultiplikator in der äußeren Schleife zu aktualisieren. Das numerische Schema dieser Methode wird erfolgreich in die Abaqus-Plattform implementiert, wodurch es zu einem allgemeinen Werkzeug für die Shakedown-Analyse komplexer Strukturen wird. Zahlreiche Beispiele für die großflächige Beispiele für die Druckbehälterkonstruktionen im Zusammenhang mit der Leistungsanalyse von Kraftwerken im Bereich der Mehrschichttechnik werden.