厚壁圓筒有限元分析實(shí)施報(bào)告

1、.有限元與 CAE分析報(bào)告專業(yè)：班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)教師：實(shí)習(xí)時(shí)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(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析，并計(jì)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 an

2、d error files”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(gè) “Libraryof Elem

3、ent Type”對話框，。在“Libraryof 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(shí)常數(shù).依次單擊 Main Menu>Preprocessor>RealConstants>Add/Edit/Delete,出現(xiàn)對話框 define element

4、constant sets，點(diǎn)擊“ set1 ”，單擊“ Add”；出現(xiàn)對話框choose element type ，點(diǎn)擊“Type1 Plane182 ”，出現(xiàn) Real Constant Set Number1 forPlane 182 對話框，在“ Thickness ”中輸入 1，單擊“ OK”，再單擊“ Close ”，完成厚度實(shí)常數(shù)的設(shè)置。4 設(shè)置材料屬性依 次單 擊MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModes， 出 現(xiàn)“ Define Material ModelBehavior ”對話框，在“ Mater

5、ial Model Available ”下面的對話框中， 雙擊打開 “Structural>Linear>Elastic>Isotropic”, 出現(xiàn)對話框， 輸入彈性模量 EX 2e5， 泊松 比 PRXY 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MainMenu>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“ Y1

6、,Y2”文本框中輸入 0,40 ，單擊 OK。2) 創(chuàng)建圓形面.拾 取 菜 單MainMenu>Preprocessor>Molding>Create>Areas>Circle>SolidCircle 。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(yùn)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

7、，拾取圓形面，單擊OK。4) 合 并相同幾何特征，壓縮編號(hào)拾取菜單 Main Menu>Preprocessor>Numbering Controls，選擇 Merge Items ，在彈出菜單中， NUMMRG區(qū)域“ lab ”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(diǎn)擊size controls部分中中 l

8、ines的 set ，點(diǎn)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(xiàng)中輸入 10，單擊 OK。按照同樣的方法選擇其他各邊，在NDIV選項(xiàng)中輸入 5。2）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(gè)面，點(diǎn)擊OK，然后在彈出菜單中按照如下圖的順序選擇四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，再次點(diǎn)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，

9、選擇實(shí)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MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>Onnodes，彈出拾取窗口，拾取“ PickAll ”，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UtilityMenu>Select>Ent

10、ities。選擇實(shí)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MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>Onnodes，彈出拾取窗口，拾取“ PickAll ”，在列表中選擇“ UY”，單擊 OK。5) 拾取菜單 Utility Menu>Select>Everything。.6)拾取菜單MainMenu&g

11、t;Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Pressure>Onlines ，彈出拾取窗口，選擇2 號(hào)線，彈出如下圖所示的對話框，在“Value ”文本框中輸入 -10 ，點(diǎn)擊 OK按鈕。8 求解模型依次點(diǎn)擊 Main Menu>Solution>Solve>CurrentLS 進(jìn)行求解，當(dāng)提示 SolutionisDone說明求解完成。.三、仿真結(jié)果分析依 次 單 擊MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>NodalSolu ，彈出對話框，在“ Item to be Contoured ”欄中選擇“