厚壁圆筒有限元分析报告.docVIP

有限元与CAE分析报告 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μ=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 MenuFileChange Jobname，在文本框中输入：1245523229，在“New Log and error files”处选中“yes”，单击“OK”。 2 定义工作标题 依次单击Utility MenuFileChange Title ，在文本框中输入：1245523229，单击“OK”。依次单击PlotReplot, 3 定义单元类型 依次单击Main MenuPrefrences，选中“Structural”，单击“OK”。 依次单击Main MenuPreprocessorElement typeAdd/Edit/Delete，出现对话框，单击“Add”，出现一个 “Library 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”，在弹出的单元属性对话框中，选择K3关键字element behavior为“Plane strain”,再单击“Close”，完成单元的设置。 3 定义实常数 依次单击Main MenuPreprocessorRealConstantsAdd/Edit/Delete,出现对话框define 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对话框，在“Thickness”中输入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 MenuPreprocessorMaterialPropsMaterial Modes，出现“Define Material ModelBehavior”对话框，在“Material Model Available”下面的对话框中，双击打开“StructuralLinearElasticIsotropic”,出现对话框，输入弹性模量EX＝2e5，泊松比PRXY＝0.3，单击“OK”，单击“MaterialExit” 。 5 建立几何模型 1) 创建矩形面 拾取菜单Main MenuPreprocessorMoldingCreateAreasRectangleBy Dimensions。弹出如下图所示的对话框，在“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 MenuPreprocessorMoldingCreateAreasCircleSolid Circle。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OK。 3) 布尔运算，形成带孔方板 拾取菜单Main MenuPreprocessorMoldingOperateBooleansSubtractAreas。弹出拾取窗口，拾取矩形面，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 MenuPreprocessorNumbering 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 MenuPreprocessorCompress Numbers，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 MenuMeshMesh Tool。弹出对话框，点击size controls部分中中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