厚壁圓筒有限元分析報告

1、有限兀與CAES析報告專業(yè):班級:學號:姓名: 指導教師 : 實習時間 :年 月曰平面問題的厚壁圓筒問題'、問題提出如圖所示為一厚壁圓筒，其內(nèi)半徑為 r仁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，要求對其進行結構靜力分析，并計算厚壁圓筒徑向應力和切向應力沿半徑r方向的分布。彈性模 量E=200Gpa泊松比卜=0.3。圖1厚壁圓筒】、建模步驟1定義工作文件名依次單擊 Utility Men u>File>Cha nge Job name, 在文本框中輸入：1245523229,在“ New Log and err

2、or files 處選中 “ yeS單擊 “ OK。2定義工作標題依次單擊 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 Ma in Men u>Prefre nee §選中 “ Structural,單擊 “ OK。APreFere ncei for GU Filleri ngi<E W叫月她訂贈dEiei|iE nH a| bo uhow in Lh?Thf rmilr 黃 nm Ruidr FLOTRAN CFDEIv

3、efiserrMA n2k:廠 Msu nwc-NocWL kl叫岬bfiqh FrsAu vneyr Eltd neMain iH no indmduiJ diieipinm iihehdl tfwf- wil all iIhih .S Ih'hriftiiiMiOK |Cm |UN#2 ）依次單擊 Ma in Me nu>Preprocessor>Eleme nt typ>Add/Edit/Delete,出現(xiàn)對話框，單擊 “Adc” 出現(xiàn)一個“Library of Element Type 對話框，。在 “Library ofElement Type '左

4、面的歹0表欄中選擇“ Structural Solid ,在右面的歹U表欄中選 擇 “Quard 4node 182，單擊 “ 0K。AElement TypesiJpfined f1.1 erient Tvt>es:Add. . HalfLibrary of Element TypesOrl, T-jrtura 亠丨尸t 匕卩尸are howr of t'emerrT TypesElement type reference numberAopL,>.tr'.jr7ural 3 s sLinkBeamHelp2）單擊對話框中的“ Options :在彈出的單元屆性對

5、話框中，選擇 K3關鍵字element behavior 為 “Plane strairf 再單擊“ Close，完成單元的設置。3定義實常數(shù)依次單擊 Main Menu>Preprocessor>RealConstants>Add/Edit/Delet6tB現(xiàn)對話框define element constant sets 點擊 "setl",單擊 "Add" 出現(xiàn)對話框 choose element type,點擊 “Type1 Plane182'出現(xiàn) Real Constant Set Number 1 for Plane

6、182 虧 話 框，在“Thickness中輸入1,單擊“ OK,再單擊“ Close”，完成厚度實 常數(shù)的設置。4設置材料屆性依次單擊 Main Menu>Preprocessor>MaterialProps>Material Mode § 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>Elastic>lsotropic ，出現(xiàn)對話框，輸入彈性模量EX=2e5,泊松比 PRX

7、Y = 0.3,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>ByDimensions。彈出如下圖所示的對話框，在“X1,X2文本框中輸入0,40,在“丫1,丫2 ”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>Create>Areas>Circle>SolidCircle。彈出如下圖所示

8、的對話框，在“WPX、“WP” “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MainMenu>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 Merge Items,在彈 出菜單中，NUMMRG 區(qū)域“l(fā)ab下拉列表中選擇all,單擊0K;

9、拾取菜單MainMenu>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。LESIZE Ele* ne? T< wes m picked liwtSIZE Eleme nt len gthND

10、<V No- of ? 4erwrt 加 fieri 毋訶(NDTV it u? rd only if SIZE k bl? nk or zero-Amov sm.NDlV 5 beQ YesSPACE S<p4Cir*gi ritiQelemeM edge fen gtfh (SIZE1 bta nk < zeojOKIApply ICa ncel IHelp2)在 Mesh tool 中，將 Mesh 部分中的 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，

11、點擊OK,然后在彈出菜單中按照如下圖的順序選擇四個關鍵點，再次點擊OK。劃分出所示的規(guī)則映射網(wǎng)格。Elw nw*ltT44_JConbdhGtobjS*iC3 MI 1i#Aie? i5 1OHI 1lbwbOw |S 1Hip* OMT 3J1J ISINCMTWArvflfMJ廣 Tilm -0<i4d倍Fl?Clwr7施加載荷和邊界條件1 ）拾取菜單 Utility Menu>Select>Entities類型為Node,選擇創(chuàng)建選擇集的方法為在“Min, Max文本框中輸入 0,選中彈出select entities對話框，選擇實體By Locati on 選中 “

12、X coord in ates ”From Ful，單擊OK按鈕。2) 拾取菜單Ma in Me nu>Solutio n>Defi neLoads>Apply>Structural>Displacement>On node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“ 丫 coordinates&

13、#39;,在“ Min , Max ”文 本框中輸入0,選中“From Full,單擊OK按鈕。4) 拾取菜單Ma in Me nu>Solutio n>Defi neLoads>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 。FNndrs 二 By I acAlloh* X coordi nale?廣 丫 EoorilAnstc 零!廣 Z eoordintti

14、eAFrom Full 廣 ReseledAlso SelectUn aeleclSrle Alt In vertSele None OK | Apply | Plot_ RrplotCan cel Help6) 拾取菜單 Ma in Me nu>Solutio n>Defi neLoads>Apply>Structural>Pressure>Onlines，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，當提示 Solution isDone說明求解完成。三、仿真結果分析 依次單擊 Main Menu>GeneralPostproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solu, 彈