气柜有限元理论和单元选择

            目前工程领域内常用的数值模拟方法有:有限元法、边界元法、离散单元法和有限插分法，应用最为广泛的是有限元法。曼型煤气柜结构及荷载比较复杂，所以本文采用弹性状态下的有限元法进行分析，该方法包括三个重要步骤:离散化一单元分析一整体分析，首先将连续结构离散成有限个单元，并在气柜每一个单元中设定有限个节点，将连续体看作是只在节点处相连续的一组单元的集合体，由单元刚度矩阵形成总体刚度矩阵，然后引入荷载条件和边界条件，并在第一单元中假设一插值函数以表示单元中场函数的分布规律，气柜进而利用力学中的某些变分原理去建立用以求解节点未知量的线性方程组，从而将一个连续域中的无限自由度问题转化为离散域中的有限自由度问题，求解该方程组得到节点位移，利用设定的插值函数就能计算单元或节点上的弯矩和应力等。

本文采用美国ANSYS公司开发的通用有限元软件ANSYS对曼型干式气柜进行整体分析计算。ANSYS软件具有强大的前处理、求解和后处理功能，能够方便地构造实体模型和网格划分，进行线性、非线性的结构静力、动力分析以及结构非线性屈曲分析。