课程设计报告书写非均质试件工况

1、非均质煤(岩)试件单向受压分析模拟方案：试件尺寸为直径 100mm 高 200mm 的圆柱试件，为非均质试件和均质试件两种，先采用弹性模量 2.2GPa,泊松比 0.3 建立试件并划分网格，试件底面采用 Z 方向约束，约束加在面上，在上表面施加位移载荷，分步加载（25 步），对试件采用圆柱体网格划分，随后采用 weibull 函数参数建立非均质模型，划分方法、煤试件内聚力、内摩擦角其他自行设定，取内聚力 2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa，内摩擦角 40 度，均质度 m=3，得到作名义应力与名义应变曲线，并分析不同内聚力下应力变化、应力应变曲线变化，得到内聚力对非均质煤(

2、岩)试件单向受压结果的影响。现将非均值试件模型建立及求解过程描述如下：1、在 E 盘建立文件夹，运行 ansys件名为b，进入设计界面。，以交互模式进入 ANSYS，工作文2、设定分析模块。Maenu: Preferen，选择 Structural。:Preprosor Element Type 3、设定单元类型相应选项。MainAdd/Edit/Delete；选择 Add；左边单元库列表中选择 solid；在右边单元列表中选择Brick 8node 45。4 、 定 义 材 料 属 性 。 PreprosorMaterialPropsMaterialms structural nonline

3、ar inelastic non-metal plasticity Drucker-prager；在 EX 框中输入 2.2e9（弹性模量）,在 PRXY 中输入 0.3（泊松比）。Cohe中输入 2e6,在fric angle 中输入 40。5 、 创建基本模型。 Main:Preprosor -Ming- Create volumes cylinder by dimens:在 rad1 中输入 0.05，z2 中输入 0.2，在theta2 中输入 90.建立四分之一圆柱。6、对几何模型划分网格。Main: Preprosor Mesh Tool；在 sizecontrols 中对线进行设

4、置，将长边划分 20 份，端面三条短边划分 10份，进行网格划分，选择 Mesh；拾取圆柱体，在拾取框中选择 OK。7、导入 weibull 函数命令流，建立非均质模型。重复步骤 4，再建立其余六种不同弹性模量材料模型；通过 list 命令得到单元总数，并将命令流中单元数及均质度重新设置；将命令流输入，得到非均质模型，再将单元、材料种类显示，查看是否正确。8、施加载荷及约束。首先设置位移载荷加载步为 25 步，Main:Solution ysis type soln controls 中设置，并书写所有载荷步。Main:Solution -Loads- Apply -Structural- D

5、isplacement Onareas；拾取底面；选择 UZ；Main: Solution -Loads- Apply -Structural- Displacement On areas；拾取上表面；选择 UZ；在 VALUE框中输入 0.001。并分别限制半径方向两个侧面X 或Y 方向位移约束。9、进行求解。Maenu: Solution -Solve- Current LS，当出现 “Solutionis done!” 提示后，选择 OK 关闭此窗口。10、进入通用后处理分析结果。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径方向等效应力。Plot nodes, 然后选择节点：select entities nodes,by pick ok；选择所需截面节点，显示节点编号： plotctrls numbering node 设置为on，同时 elem/attrib numbering选择element numbers ok；编辑节点平均应力的命令流，建立文本文档保存所写命令流，放置在根目录下，通过文件读入方式得到节点等效应力。12、退出 ANSYS。选择 Quit - No Save13、利用excle 绘制应力应变曲线14、重复上述步骤，但每次改变内聚力 C 的值，C 取 2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa，对比所得到的结果。图 1 z-应力（C=2MPa）图 2 z-应力（C=2.5MPa）图 3z-应力（C=3MPa）图 4z-应力（C=3.5MPa）图 5z-应力（C=4MPa）模拟结果及分析：C=2MPaC=2.5MPaC=3MPaC=3.5MPaC=4MPa主要结论:1、从应力图上看出，随着煤内