Nonlinear FE analysis of the shock tube diaphragm behaviour under pressure

Abstract

Nonlinear FE deformation analysis of the shock tube diaphragm behavior under static pressure is presented. The finite element model is suitable to describe prerupture behavior in the investigation. The quality of the model is tested by the solution of linear and nonlinear models. The results of linear analysis are verified by comparing them with analytical solutions, while the data of nonlinear analysis are checked by convergence test and by comparing with different nonlinear models. Finally, the deformation behavior is proved experimentally. The presented results give the detailed information on the diaphragm behavior and quality of the numerical FE model.

Atliktas smūginio vamzdžio diafragmos, veikiamos statinio slėgio, elgsenos tyrimas baigtinių elementų metodu. Baigtinių elementų modelis tinka diafragmos elgsenos prieš suyrant procesui aprašyti. Baigtinių elementų modelis testuotas palyginant tiesinio uždavinio sprendinius su analitiniais sprendiniais. Netiesinei analizei panaudoti fiziškai tiesinis, geometriškai netiesinis bei fiziškai ir geometriškai netiesinis modeliai. Šių uždavinių sprendinių tikrumas patikrintas sprendžiant uždavinius su skirtingais baigtinių elementų tinklais. Galutiniame etape diafragmos elgsena buvo patikrinta eksperimentiškai. Gauti rezultatai duoda detalią informaciją apie diafragmos elgseną ir skaitinio baigtinių elementų modelio kokybę.