課程設(shè)計(jì)報(bào)告書寫非均質(zhì)試件工況

1、非均質(zhì)煤(巖)試件單向受壓分析模擬方案：試件尺寸為直徑 100mm 高 200mm 的圓柱試件，為非均質(zhì)試件和均質(zhì)試件兩種，先采用彈性模量 2.2GPa,泊松比 0.3 建立試件并劃分網(wǎng)格，試件底面采用 Z 方向約束，約束加在面上，在上表面施加位移載荷，分步加載（25 步），對(duì)試件采用圓柱體網(wǎng)格劃分，隨后采用 weibull 函數(shù)參數(shù)建立非均質(zhì)模型，劃分方法、煤試件內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角其他自行設(shè)定，取內(nèi)聚力 2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa，內(nèi)摩擦角 40 度，均質(zhì)度 m=3，得到作名義應(yīng)力與名義應(yīng)變曲線，并分析不同內(nèi)聚力下應(yīng)力變化、應(yīng)力應(yīng)變曲線變化，得到內(nèi)聚力對(duì)非均質(zhì)煤(

2、巖)試件單向受壓結(jié)果的影響?，F(xiàn)將非均值試件模型建立及求解過程描述如下：1、在 E 盤建立文件夾，運(yùn)行 ansys件名為b，進(jìn)入設(shè)計(jì)界面。，以交互模式進(jìn)入 ANSYS，工作文2、設(shè)定分析模塊。Maenu: Preferen，選擇 Structural。:Preprosor Element Type 3、設(shè)定單元類型相應(yīng)選項(xiàng)。MainAdd/Edit/Delete；選擇 Add；左邊單元庫列表中選擇 solid；在右邊單元列表中選擇Brick 8node 45。4 、 定 義 材 料 屬 性 。 PreprosorMaterialPropsMaterialms structural nonline

3、ar inelastic non-metal plasticity Drucker-prager；在 EX 框中輸入 2.2e9（彈性模量）,在 PRXY 中輸入 0.3（泊松比）。Cohe中輸入 2e6,在fric angle 中輸入 40。5 、 創(chuàng)建基本模型。 Main:Preprosor -Ming- Create volumes cylinder by dimens:在 rad1 中輸入 0.05，z2 中輸入 0.2，在theta2 中輸入 90.建立四分之一圓柱。6、對(duì)幾何模型劃分網(wǎng)格。Main: Preprosor Mesh Tool；在 sizecontrols 中對(duì)線進(jìn)行設(shè)

4、置，將長(zhǎng)邊劃分 20 份，端面三條短邊劃分 10份，進(jìn)行網(wǎng)格劃分，選擇 Mesh；拾取圓柱體，在拾取框中選擇 OK。7、導(dǎo)入 weibull 函數(shù)命令流，建立非均質(zhì)模型。重復(fù)步驟 4，再建立其余六種不同彈性模量材料模型；通過 list 命令得到單元總數(shù)，并將命令流中單元數(shù)及均質(zhì)度重新設(shè)置；將命令流輸入，得到非均質(zhì)模型，再將單元、材料種類顯示，查看是否正確。8、施加載荷及約束。首先設(shè)置位移載荷加載步為 25 步，Main:Solution ysis type soln controls 中設(shè)置，并書寫所有載荷步。Main:Solution -Loads- Apply -Structural- D

5、isplacement Onareas；拾取底面；選擇 UZ；Main: Solution -Loads- Apply -Structural- Displacement On areas；拾取上表面；選擇 UZ；在 VALUE框中輸入 0.001。并分別限制半徑方向兩個(gè)側(cè)面X 或Y 方向位移約束。9、進(jìn)行求解。Maenu: Solution -Solve- Current LS，當(dāng)出現(xiàn) “Solutionis done!” 提示后，選擇 OK 關(guān)閉此窗口。10、進(jìn)入通用后處理分析結(jié)果。Main: Generaltproc -ReadResults- Set； Main:Generaltpro

6、c Plot Results Deformed Sh；Maenu: Generaltproc List Results ReactionSolu11、求取某一截面上某一半徑方向等效應(yīng)力。Plot nodes, 然后選擇節(jié)點(diǎn)：select entities nodes,by pick ok；選擇所需截面節(jié)點(diǎn)，顯示節(jié)點(diǎn)編號(hào)： plotctrls numbering node 設(shè)置為on，同時(shí) elem/attrib numbering選擇element numbers ok；編輯節(jié)點(diǎn)平均應(yīng)力的命令流，建立文本文檔保存所寫命令流，放置在根目錄下，通過文件讀入方式得到節(jié)點(diǎn)等效應(yīng)力。12、退出 ANSYS。選擇 Quit - No Save13、利用excle 繪制應(yīng)力應(yīng)變曲線14、重復(fù)上述步驟，但每次改變內(nèi)聚力 C 的值，C 取 2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa，對(duì)比所得到的結(jié)果。圖 1 z-應(yīng)力（C=2MPa）圖 2 z-應(yīng)力（C=2.5MPa）圖 3z-應(yīng)力（C=3MPa）圖 4z-應(yīng)力（C=3.5MPa）圖 5z-應(yīng)力（C=4MPa）模擬結(jié)果及分析：C=2MPaC=2.5MPaC=3MPaC=3.5MPaC=4MPa主要結(jié)論:1、從應(yīng)力圖上看出，隨著煤內(nèi)