厚壁圆筒有限元分析报告

1、有限元与CA的析报告专 业:班 级:学 号:姓 名:指导教师:实习时间:年 月日平面问题的厚壁圆筒问题一、问题提出如图所示为一厚壁圆筒，其内半径为r1=50mm外半径为r2=100mm作用在内 孔上的压力p=10 Mpa无轴向压力，轴向长度很长可视为无穷，要求对其进行结 构静力分析，并计算厚壁圆筒径向应力和切向应力沿半径r方向的分布。弹性模量 E=200 Gpa 泊松比 11 =0.3。图1厚壁圆筒二、建模步骤1定义工作文件名依次单击 Utility Menu>File>Change Jobname,在文本框中输入：1245523229,在 “New Log and error f

2、iles” 处选中 “ yeS',单击 “ OK” 。2定义工作标题依次单击 Utility Menu>File>Change Title ,在文本框中输入：1245523229,单击 “OK” 。依次单击 Plot>Replot,3定义单元类型1）依次单击 Main Menu>Prefrences,选中 “ Structural”，单击 “ OK” 。APreFerencei for GU Filleringi<E¥W即/*« 括广 BUERwi的 Erdvidud JEcjpEnW| be nhaw in lh« GUE

3、fc* R叫曲qI I- Thf rmil r 外鸭 Ruid L FLOTRAN CFD EIvcJbcn-Mn Ac: Msunwc-NocWbfiqh FrBLMTiry r Eltdnc Main 时 no intfindml discipim iihchii 4h*1- wil all iIhih.OkfnpGne 即 加 ns S Ih'hriftiiiMiOK |H&h2）依次单击 Main Menu>Preprocessor>Element typ>Add/Edit/Delete ,出现对话 框，单击 “Add”，出现一个 "Libr

4、ary of Element Type” 对话框，。在 “Library of Element Type”左面的列表栏中选择“ Structural Solid”，在右面的列表栏中选 择 “Quard 4node 182 ,单击 “ OK” 。2）单击对话框中的“ Options”，在弹出的单元腐卜t对话框中，选择 K3关键字 element behavior为 “Plane strainf ,再单击 “Close”，完成单元的设置。3定义实常数依次单击 Main Menu>Preprocessor>RealConstants>Add/Ed让/DeleteB现对话框 defi

5、ne element constant sets点击 “set1”，单击 “ Add” ；出现对话框 choose element type,点击 “Type1 Plane182',出现 Real Constant Set Number 1 for Plane 182寸 话框，在“Thickness'中卒&入1,单击“ OK”，再单击“ Close”，完成厚度实 常数的设置。4设置材料属性依次单击 Main Menu>Preprocessor>MaterialProps>Material Modes 出现 “ Define Material Model

6、Behavior ” 对话框，在 “ Material Model Available "下面的对话框 中，双击打开“ Structural>Linear>Elastic>Isotropic”，出现对话框，输入弹性模量 EX = 2e5,泊松比 PRXY = 0.3,单击 “ OK”，单击 “ Material>Exit ” 。5建立几何模型1）创建矩形面拾取菜单 Main Menu>Preprocessor>Molding>Create>Areas>Rectangle>By Dimensions。弹出如下图所示的对话框，在

7、“X1,X2 ”文本框中输入0,40,在“Y1,Y2” 文本框中输入0,40,单击OK。2）创建圆形面拾取菜单 Main Menu>Preprocessor>Molding>Create>Areas>Circle>SolidCircle 。弹出如下图所示的对话框，在“ WPX”、“WPY”、“Radius”文本框中输入0,0,10,单击OK3）布尔运算，形成带孔方板拾取菜单MainMenu>Preprocessor>Molding>Operate>Booleans>Subtract>Areas 。弹出拾取窗 口，拾取矩形面

8、，单击 OK,再次弹出拾取窗口，拾取圆形面，单击OK。4）合并相同几何特征，压缩编号拾取菜单 Main Menu>Preprocessor>Numbering Controls 选择 Merge Items,在弹 出菜单中，NUMMRG区域“lab”下拉列表中选择all,单击OK;拾取菜单Main Menu>Preprocessor>Compress Number;s在弹出菜单中，NUMCMP区域 “lab” 下拉列表中选择all,单击OK。6划分单元1）拾取菜单 Main Menu>Mesh>Mesh Tool弹出对话框，点击 size controls部

9、分 中中lines的set,点击图形窗口中的圆弧边，弹出如下图所示的对话框，在NDIV 选项中输入10,单击OK。按照同样的方法选择其他各边，在 NDIV选项中输入5。2）在 Mesh tool 中，将 Mesh部分中的 shape选择为 “ Quard'、"Mapped', 在下拉菜单中，选择“ Pick corners”，在弹出菜单中首先选中整个面，点击 OK, 然后在弹出菜单中按照如下图的顺序选择四个关键点，再次点击OK。划分出所示的规则映射网格。OhQNM- IH/7施加载荷和边界条件1）拾取菜单 Utility Menu>Select>Entit

10、ies。弹出 select entities对话框，选择实体 类型为Node,选择创建选择集的方法为 “By Location”，选中“X coordinates",在“Min, Max”文本框中输入0,选中“From Full"，单击OK按钮 2) 拾 取 菜 单 Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On nodes 弹出拾取窗口，拾取 “Pick All ”， 弹出Apply U,ROT on nodes对话框，在列表中选择“ UX"，单

11、击OK。3)按照同样方式，拾取菜单Utility Menu>Select>Entities。选择实体类型为 Node, 选择创建选择集的方法为“ By Location”，选中“ Y coordinates',在“ Min , Max”文本框中输入0,选中“From Full"，单击OK按钮。4) 拾 取 菜 单 Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On nodes 弹出拾取窗口，拾取 “Pick All ”， 在列表中选择“ UY"

12、;，单击OK。5)拾取菜单 Utility Menu>Select>Everything。A S+ltCt''NndrsBy l.otAllch 二* X coordinate?广 ¥ surdiniHt零广 Z eoordiriAiesMinrMAXlira |L From Full Reseled r Also Select i* UnaeleclSele Ait i Invert Sele NoneOK J Apply jAof RrplotCancel Help6) 拾 取 菜 单 Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Pressure>On lines ,弹出拾取窗口，选择 2 号线，弹 出如下图所示的对话框，在“ Value”文本框中输入-10,点击OK按钮。8求解模型依次点击 Main Menu>Solution>Solve>Current LS 进行求解，当提示 Solution isDone说明求解完成。、仿真结果分析依次单击 Main Menu>GeneralPostproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solu,