有限元基本原理與程序應(yīng)用論文

1、有限元基本原理與程序應(yīng)用論文 姓名：張善峰 學(xué)號(hào)：201300206170 年級(jí)：2013級(jí)專業(yè)：城市地下空間工程2016年6月19日1.1有限元原理課程學(xué)習(xí)體驗(yàn)在看到選課表之前，我是不知道有限元原理是何物的。最初也并沒(méi)與選擇這門課。后來(lái)改選這門課程是因?yàn)槔顦涑览蠋熤v到課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，有限元會(huì)有很大的用處?？赡芤?yàn)檎n時(shí)的限制和自身不夠努力認(rèn)真，對(duì)于有限元課程的學(xué)習(xí)程度有限。但這門課程確實(shí)使我獲益匪淺。在之前的彈性力學(xué)的課程的學(xué)習(xí)中，并沒(méi)有涉及到有限元的方法。有限元課程為我打開了新的應(yīng)力應(yīng)變分析的大門。剛剛接觸一種新鮮的方法，是帶著好奇去認(rèn)識(shí)、了解的。不過(guò)課后題計(jì)算中冗長(zhǎng)的數(shù)據(jù)還是讓我非常頭大。

2、所以我一直期待ANSYS軟件的學(xué)習(xí)。對(duì)于我這樣的英語(yǔ)渣，看著滿屏幕的英文界面來(lái)使用一款軟件是一件讓人頭疼的事情。當(dāng)然安裝軟件的過(guò)程簡(jiǎn)直就是一場(chǎng)噩夢(mèng)。雖然僅僅學(xué)習(xí)了ANSYS的一些皮毛的功能，我還是震驚于它令人耳目一新的強(qiáng)大功能。可以讓我們從繁雜的計(jì)算中解放出來(lái)。大學(xué)中的每一門課程都是提高自己的一條良好的途徑，我相信有限元課程所學(xué)習(xí)的內(nèi)容可以在我以后的學(xué)習(xí)工作中給我以幫助。當(dāng)然現(xiàn)在所學(xué)的內(nèi)容十分有限，也許并沒(méi)有太大的助力，但所謂“師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行在個(gè)人。”有一個(gè)明確的方向，再加上不斷地努力，總會(huì)取得成績(jī)的。很遺憾有限元課程只有12周的課時(shí)，也很遺憾自己不夠認(rèn)真的去學(xué)習(xí)這門課程。希望老師可以把課程

3、教授的更好，讓更多學(xué)生可以喜歡并學(xué)習(xí)這門課程。2、 厚壁圓筒計(jì)算題2.1 計(jì)算數(shù)據(jù)厚壁圓筒受到均勻內(nèi)壓P=10MPa的作用，厚壁圓筒內(nèi)徑80mm，外徑320mm，高1600mm，圓筒材料的彈性模量E=200000MPa，泊松比=0.3。 2.2 平面應(yīng)變剖分模型及單元格劃分平面應(yīng)變模型取1/4圓筒體，在兩個(gè)直邊施加約束。在內(nèi)側(cè)圓弧施加荷載。圖2.1 平面應(yīng)變模型2.3 平面應(yīng)變模型應(yīng)力和應(yīng)變?cè)茍D圖2.2 平面應(yīng)變模型應(yīng)力云圖圖2.3 平面應(yīng)變模型應(yīng)變?cè)茍D2.4 軸對(duì)稱模型剖分模型及單元格劃分軸對(duì)稱模型取厚壁圓筒的子午面剖視圖，在矩形的上下短邊施加約束。在內(nèi)側(cè)筒壁（線）施加荷載。圖2.4 軸對(duì)稱

4、模型2.5軸對(duì)稱模型應(yīng)力和應(yīng)變?cè)茍D 圖2.5 軸對(duì)稱模型應(yīng)力云圖圖2.6 軸對(duì)稱模型應(yīng)變?cè)茍D2.6 彈性力學(xué)厚壁圓筒理論解以軸線為z軸建立圓柱坐標(biāo)，由圓柱面mn、m1n1和縱截面mm1、nn1組成，微元在軸線方向的長(zhǎng)度為1單位。圖8.微元體 1平衡方程 2幾何方程（應(yīng)力-應(yīng)變）圖9.微元體位移徑向應(yīng)變 切向應(yīng)變 變形協(xié)調(diào)方程 3物理方程 4平衡、幾何和物理方程綜合求解應(yīng)力的微分方程 ；5邊界條件 當(dāng)，；當(dāng)，。由此積分得常數(shù)A、B為： ；得到徑向應(yīng)力和切向應(yīng)力； 其中P=10MPa，厚壁圓筒內(nèi)徑=80mm，外徑=320mm。應(yīng)力和應(yīng)變的最大值在圓筒的內(nèi)壁上，求得=10Mpa， =11.33 Mpa。最大應(yīng)力=15.11Mpa。又 其中 ，將反算、代入 得變形量2.7 彈性力學(xué)理論解與ANSYS結(jié)果對(duì)比最大應(yīng)力/Mpa最大位移/m彈性力學(xué)理論解15.15.82x10e6平面應(yīng)變模型20.85