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1.什么是靜水壓力

        靜水壓力是每單位面積施加的力，基于外殼中液體的重力加速度。液體越深，它對容器表面以及其中的所有東西施加的壓力就越大。壓力從液體表面到容器底部呈線性增加。想象一下，如果你在游泳池里，想想當(dāng)你潛入水中時(shí)感覺水比在水面游泳時(shí)感覺要重得多。

        靜水壓力是液體的密度和深度以及重力常數(shù)的函數(shù)，如上圖所示。確保您的單位在公制或英制方面保持一致。請記住，高度值是從液體表面向下測量的。

        值得注意的是，液體的形狀和質(zhì)量都不是這個(gè)計(jì)算的一部分。這是因?yàn)?，與固體不同，液體具有容器的形狀。對于一列液體來說，這很容易可視化，但對于形狀奇特的容器則不然。例如，圓錐體比圓柱體包含更少的液體。但是，在液體深度相同的情況下，其底部的靜水壓力將相同。這代表直立和倒錐形（以及所有其他容器形狀），如下所示 - 計(jì)算僅考慮密度和深度：

2、為什么靜水壓力很重要

        當(dāng)結(jié)構(gòu)處于太空或深水中時(shí)，靜水壓力對于安全措施極為重要。我們希望設(shè)計(jì)出可以安全承受液體壓力的零件。房屋或其他建筑物內(nèi)的管道是一個(gè)特別好的例子。如果管道無法保持其液體負(fù)載（以及任何額外的施加壓力），管道將爆裂。使用 FEA，我們需要靜水壓力計(jì)算來驗(yàn)證結(jié)構(gòu)將因這種液體載荷而承受的應(yīng)力和位移量。

不幸的是，這種靜水壓力估計(jì)方法確實(shí)有一些局限性。例如，當(dāng)結(jié)構(gòu)特性可能會(huì)吸收一些液體（例如沙子或礫石）時(shí)，不能使用這些計(jì)算。如果液體具有非恒定密度值，它也會(huì)失敗。

3、在 Abaqus 中使用靜水壓力

        首先，確保靜水壓力載荷相對于 z 軸發(fā)生變化。在 Abaqus 中，您可能需要調(diào)整模型的方向以解決此限制。在Load模塊，Load > Create>Pressure進(jìn)行創(chuàng)建。Abaqus 已經(jīng)內(nèi)置了靜壓分布選項(xiàng)，只需選擇加載面，并輸入零壓力面Z坐標(biāo)和參考面Z坐標(biāo)。

總結(jié)

總之，在進(jìn)行工程計(jì)算時(shí)，靜水壓力是表示液體載荷的簡單而可靠準(zhǔn)確的方法。無論結(jié)構(gòu)的形狀如何，它都可以工作。但是，根據(jù)容器材料的類型和液體密度，何時(shí)可以使用它有一些限制。此外，在使用 Abaqus 時(shí)，結(jié)構(gòu)需要正確定向。盡管有這些限制，靜水壓力被認(rèn)為是模擬液體壓力對結(jié)構(gòu)影響的的一種高度可靠的方法，并且已經(jīng)通過現(xiàn)場測試得到了徹底的驗(yàn)證。