有限元基本原理与程序应用论文.docx

有限元基本原理与程序应用论文 姓名：张善峰 学号：201300206170 年级：2013级专业：城市地下空间工程2016年6月19日1.1有限元原理课程学习体验在看到选课表之前，我是不知道有限元原理是何物的。最初也并没与选择这门课。后来改选这门课程是因为李树忱老师讲到课程设计的时候，有限元会有很大的用处。可能因为课时的限制和自身不够努力认真，对于有限元课程的学习程度有限。但这门课程确实使我获益匪浅。在之前的弹性力学的课程的学习中，并没有涉及到有限元的方法。有限元课程为我打开了新的应力应变分析的大门。刚刚接触一种新鲜的方法，是带着好奇去认识、了解的。不过课后题计算中冗长的数据还是让我非常头大。所以我一直期待ANSYS软件的学习。对于我这样的英语渣，看着满屏幕的英文界面来使用一款软件是一件让人头疼的事情。当然安装软件的过程简直就是一场噩梦。虽然仅仅学习了ANSYS的一些皮毛的功能，我还是震惊于它令人耳目一新的强大功能。可以让我们从繁杂的计算中解放出来。大学中的每一门课程都是提高自己的一条良好的途径，我相信有限元课程所学习的内容可以在我以后的学习工作中给我以帮助。当然现在所学的内容十分有限，也许并没有太大的助力，但所谓“师傅领进门，修行在个人。”有一个明确的方向，再加上不断地努力，总会取得成绩的。很遗憾有限元课程只有12周的课时，也很遗憾自己不够认真的去学习这门课程。希望老师可以把课程教授的更好，让更多学生可以喜欢并学习这门课程。2、 厚壁圆筒计算题2.1 计算数据厚壁圆筒受到均匀内压P=10MPa的作用，厚壁圆筒内径80mm，外径320mm，高1600mm，圆筒材料的弹性模量E=200000MPa，泊松比=0.3。 2.2 平面应变剖分模型及单元格划分平面应变模型取1/4圆筒体，在两个直边施加约束。在内侧圆弧施加荷载。图2.1 平面应变模型2.3 平面应变模型应力和应变云图图2.2 平面应变模型应力云图图2.3 平面应变模型应变云图2.4 轴对称模型剖分模型及单元格划分轴对称模型取厚壁圆筒的子午面剖视图，在矩形的上下短边施加约束。在内侧筒壁（线）施加荷载。图2.4 轴对称模型2.5轴对称模型应力和应变云图 图2.5 轴对称模型应力云图图2.6 轴对称模型应变云图2.6 弹性力学厚壁圆筒理论解以轴线为z轴建立圆柱坐标，由圆柱面mn、m1n1和纵截面mm1、nn1组成，微元在轴线方向的长度为1单位。图8.微元体 1平衡方程 2几何方程（应力-应变）图9.微元体位移径向应变 切向应变 变形协调方程 3物理方程 4平衡、几何和物理方程综合求解应力的微分方程 ；5边界条件 当，；当，。由此积分得常数A、B为： ；得到径向应力和切向应力； 其中P=10MPa，厚壁圆筒内径=80mm，外径=320mm。应力和应变的最大值在圆筒的内壁上，求得=10Mpa， =11.33 Mpa。最大应力=15.11Mpa。又 其中 ，将反算、代入 得变形量2.7 弹性力学理论解与ANSYS结果对比最大应力/Mpa最大位移/m弹性力学理论解15.15.82x10e6平面应变模型20.85