厚壁圓筒有限元分析報告

1、有限元與CAE分析報告專業(yè)：班級：學(xué)號：姓名：指導(dǎo)教師：實習(xí)時間： 年 月 日平面問題的厚壁圓筒問題一、問題提出如圖所示為一厚壁圓筒，其內(nèi)半徑為r1=50mm,外半徑為r2=100mm,作用在內(nèi)孔上的壓力p=10 Mpa,無軸向壓力，軸向長度很長可視為無窮，要求對其進行結(jié)構(gòu)靜力分析，并計算厚壁圓筒徑向應(yīng)力和切向應(yīng)力沿半徑r方向的分布。彈性模量E=200 Gpa,泊松比=0.3。圖1 厚壁圓筒二、建模步驟1 定義工作文件名依次單擊Utility Menu>File>Change Jobname，在文本框中輸入：1245523229，在“New Log and error files”

2、處選中“yes”，單擊“OK”。2 定義工作標(biāo)題依次單擊Utility Menu>File>Change Title ，在文本框中輸入：1245523229，單擊“OK”。依次單擊Plot>Replot,3 定義單元類型1) 依次單擊Main Menu>Prefrences，選中“Structural”，單擊“OK”。 2) 依次單擊Main Menu>Preprocessor>Element type>Add/Edit/Delete，出現(xiàn)對話框，單擊“Add”，出現(xiàn)一個 “Library of Element Type”對話框，。在“Library

3、of Element Type”左面的列表欄中選擇“Structural Solid”，在右面的列表欄中選擇“Quard 4node 182”，單擊“OK”。2) 單擊對話框中的“Options”，在彈出的單元屬性對話框中，選擇K3關(guān)鍵字element behavior為“Plane strain”,再單擊“Close”，完成單元的設(shè)置。3 定義實常數(shù)依次單擊Main Menu>Preprocessor>RealConstants>Add/Edit/Delete,出現(xiàn)對話框define element constant sets，點擊“set1”，單擊“Add”；出現(xiàn)對話框c

4、hoose element type，點擊“Type1 Plane182”，出現(xiàn)Real Constant Set Number 1 for Plane 182對話框，在“Thickness”中輸入1，單擊“OK”，再單擊“Close”，完成厚度實常數(shù)的設(shè)置。4 設(shè)置材料屬性依次單擊Main Menu>Preprocessor>MaterialProps>Material Modes，出現(xiàn)“Define Material ModelBehavior”對話框，在“Material Model Available”下面的對話框中，雙擊打開“Structural>Linear

5、>Elastic>Isotropic”,出現(xiàn)對話框，輸入彈性模量EX2e5，泊松比PRXY0.3，單擊“OK”，單擊“Material>Exit” 。5 建立幾何模型1) 創(chuàng)建矩形面拾取菜單Main Menu>Preprocessor>Molding>Create>Areas>Rectangle>By Dimensions。彈出如下圖所示的對話框，在“X1,X2”文本框中輸入0,40，在“Y1,Y2”文本框中輸入0,40，單擊OK。2) 創(chuàng)建圓形面拾取菜單Main Menu>Preprocessor>Molding>Cre

6、ate>Areas>Circle>Solid Circle。彈出如下圖所示的對話框，在“WPX”、“WPY”、“Radius”文本框中輸入0,0,10，單擊OK。3) 布爾運算，形成帶孔方板拾取菜單Main Menu>Preprocessor>Molding>Operate>Booleans>Subtract>Areas。彈出拾取窗口，拾取矩形面，單擊OK，再次彈出拾取窗口，拾取圓形面，單擊OK。4)合 并相同幾何特征，壓縮編號拾取菜單Main Menu>Preprocessor>Numbering Controls，選擇Mer

7、ge Items，在彈出菜單中，NUMMRG區(qū)域“l(fā)ab”下拉列表中選擇all，單擊OK；拾取菜單Main Menu>Preprocessor>Compress Numbers，在彈出菜單中，NUMCMP區(qū)域“l(fā)ab”下拉列表中選擇all，單擊OK。6 劃分單元1）拾取菜單Main Menu>Mesh>Mesh Tool。彈出對話框，點擊size controls部分中中l(wèi)ines的set，點擊圖形窗口中的圓弧邊，彈出如下圖所示的對話框，在NDIV選項中輸入10，單擊OK。按照同樣的方法選擇其他各邊，在NDIV選項中輸入5。2）在Mesh tool中，將Mesh部分中的

8、shape選擇為“Quard”、“Mapped”，在下拉菜單中，選擇“Pick corners”，在彈出菜單中首先選中整個面，點擊OK，然后在彈出菜單中按照如下圖的順序選擇四個關(guān)鍵點，再次點擊OK。劃分出所示的規(guī)則映射網(wǎng)格。7 施加載荷和邊界條件1) 拾取菜單Utility Menu>Select>Entities。彈出select entities對話框，選擇實體類型為Node，選擇創(chuàng)建選擇集的方法為“By Location”，選中“X coordinates”，在“Min，Max”文本框中輸入0，選中“From Full”，單擊OK按鈕。2) 拾取菜單Main Menu>

9、Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On nodes，彈出拾取窗口，拾取“Pick All”，彈出Apply U,ROT on nodes對話框，在列表中選擇“UX”，單擊OK。3) 按照同樣方式，拾取菜單Utility Menu>Select>Entities。選擇實體類型為Node，選擇創(chuàng)建選擇集的方法為“By Location”，選中“Y coordinates”，在“Min，Max”文本框中輸入0，選中“From Full”，單擊OK按鈕。4) 拾取菜單Main Menu>

10、;Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On nodes，彈出拾取窗口，拾取“Pick All”，在列表中選擇“UY”，單擊OK。5) 拾取菜單Utility Menu>Select>Everything。6) 拾取菜單Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Pressure>On lines，彈出拾取窗口，選擇2號線，彈出如下圖所示的對話框，在“Value”文本框中輸入-10，點擊OK按鈕。8 求解模型依次點擊Main Menu>Solution>Solve>Current LS進行求解，當(dāng)提示Solution is Done說明求解完成。三、仿真結(jié)果分析依次單擊Main Menu>GeneralPostproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solu，彈出對話框，在“Item to be Contoured”欄中