ansys模拟储氢装置的受力情况，主要是侧壁和底部的受力分析和变形失效分析。侧重研究临界条件下装置是否失效。
一、装置基本情况
1.1 建模情况
装置建模由SW完成。主要的壁厚参数如下，设计了用于法兰连接的通孔和密封圈的位置，与仿真关系不大，后续建模可忽略。
1.2 ANSYS仿真设计
主要是通过workbench，添加了静态结构，主要研究装置在临界应力条件下的失效情况。所以采用静态结构，如果想要研究应力的动态变化，情况更复杂一点，并且还需要建立应力变化的动态方程，这一部分工作可能会需要借助comsol来完成，本项工作目前仅聚焦于此。
二、ANSYS细节操作设置
2.1 几何结构添加
ansys支持sw的模型导入，所以可以直接选择添加sw的文件。在ansys里面也支持3D建模，但是由于已经较为熟悉sw操作，用起来也比较顺手。有需要的可以参考其他学习资料，用ansys进行3D建模。
2.2 材料设置
ansys里面的材料没有comsol里面分的那么细，不过从工程应用的角度来讲，一般的材料也基本上够用了，可以直接在材料库里面添加，搜索了316，可以直接添加，后续如果要添加其他材料，也可以试试国标名称和国际标准名称的材料，这一部分也可以咨询AI去尝试设置，在这里不做过多介绍
2.3 网格设置
客观来讲网格设置也是有限元分析里面相对十分重要的一部分内容，直接关系到仿真的精度和产品的贴合程度，但是笔者对这一部分研究不深，加上本项研究本身是作为设计的辅助和验证工作。后续如有需要，读者可参考阅读其他教程。
2.4 压力设置
右击静态结构，弹出左侧菜单栏，选择插入可以看到较多选项，本项研究涉及到压力、热条件、和固定支撑。
2.4.1 氢气压力设置
氢气压力选择容器所有内壁，由于装置上部采用法兰盖密封，且不受到储氢金属粉末膨胀影响，受力简单，失效几率非常低，不做考虑。
氢气压力选择，相应的受力面，定义类型为沿着法线方向，大小可以根据实际的充氢压力进行设置
界面的右下角可以进行单位的修改使其更符合自己的习惯。
2.4.2 粉末膨胀应力
储氢合金粉末吸氢过程中体积膨胀对容器壁产生压力，因此和粉末接触的容器壁都会受到膨胀应力，如果粉末完全填满内部，则不需要重新创建一个面，此时内部和底部壁面都会受到氢气压力和膨胀应力的作用。但是实际上从安全的角度考虑，容器不会完全填满。因此受力面和氢气压力面有所不同。
其次，由于金属颗粒在吸放氢循环过程中粉化重排，不断向下堆积，并最终在容器底部团聚。针对垂直放置的容器，靠近底部的侧壁和底部受力情况较为严重，因此失效位置也主要集中在这两处，因此在容器内壁中创建相应界面。
在ansys界面，选择几何结构，并在内部中间创建一个集合体，然后移动到底部，选择投影到内部上。就可以创建膨胀应力作用面。
目前的研究，除了径向的膨胀应力，还存在轴向的摩擦力，但是主要的作用力还是径向，因此方向设置和上面的氢气压力保持一致，选择法向
2.4.3 固定支撑
仿真分析要求设置一个固定支撑，根据容器放置的位置，选择相应的作用面即可，本研究选择装置法兰结构的底部作为支撑。
2.4.4 热结构
金属粉末吸氢放热，温度升高导致容器内部热应力的产生，最终容器的应力是包含热应力在内的，因此失效分析，也需要添加温度。
三、求解设置
3.1 分析内容添加
右击求解，插入求解内容，主要集中在应力和变形层面。
从变形分析来看，最大的变形量发生在底部。从真实尺度来讲，肉眼无法观察出明显的变化，放大变形倍数后，可以观察到明显的变形情况。
可以在显示界面，修改放大倍数，以及添加探针，看特定点位的变形情况。
分析容器底部应力，添加路径，从中心到边界。从结果来看，底部中心最容易发生鼓胀，此处应力最大，从中心到边界逐渐递减。最大应力为140MPa，低于316L的170MPa的屈服应力。
