第6讲_上机实验2

1、1CAE上机应用实例上机应用实例2上机内容上机内容( (大作业之一大作业之一) )目的和要求：1. 上机前，在课外建好模型草图和上机步骤2. 掌握和进一步熟悉ANSYS、Adina、ABAQUS软件的功能和应用3. 掌握模型的建立和简化4. 对桁架反力计算与手工计算精确解对比。5. 注意掌握单位关系上机实验上机实验21.井眼稳定性分析井眼稳定性分析2. 钢板受力分析钢板受力分析 3. 桁架桁架受力受力分析分析4. 悬臂梁静力分析悬臂梁静力分析或者或者5. 教材教材P4657 应用案例应用案例3井眼稳定性与井筒压力井眼稳定性与井筒压力p1212应用实例应用实例( (大作业之一大作业之一) )：

2、地层岩石弹性模量地层岩石弹性模量6.54103MPa，泊，泊松比：松比：0.22，内聚力：，内聚力：18MPa，内摩擦角：，内摩擦角：28。地应力。地应力 1=50MPa， 2=(1050)MPa，井筒内压，井筒内压p=(040)MPa，井眼，井眼直径直径220mm，取井眼周围约，取井眼周围约15倍井眼直倍井眼直径范围进行分析径范围进行分析(即取即取3.0m)，用弹性和弹，用弹性和弹塑性有限元分析井眼径向位移变化、井壁塑性有限元分析井眼径向位移变化、井壁周围的应力变化和井眼稳定性讨论。周围的应力变化和井眼稳定性讨论。要求：要求： 1. 用用APDL编程序。编程序。 2. 结果要求结果要求Wor

3、d文件分析报告。文件分析报告。 3. 报告中曲线用报告中曲线用Excell生成。生成。 4钢板：钢板：E=2.1*105MPav=0.3材料屈服应力：材料屈服应力：650MPa厚度厚度=25mm；P=30MPa1. 求孔眼附近求孔眼附近 x的值的值(用路径曲线分析用路径曲线分析)，钢板内钢板内 x、 y、 xy以及以及Von Mises的应的应力场分布，形成力场分布，形成Word文件分析报告。文件分析报告。2. P约为多少时，钢板开始屈服，钢约为多少时，钢板开始屈服，钢板內最大板內最大Von Mises应力发生在什么位应力发生在什么位置？孔眼内壁附件的位移变化以及各置？孔眼内壁附件的位移变化以

4、及各种应力变化等值线云图，形成分析报种应力变化等值线云图，形成分析报告。告。2. 钢板受力分析钢板受力分析 平面应变问题平面应变问题yxR=13mm300mm300mmpp要求：要求： 1. 用用APDL编程序。编程序。 2. 结果要求结果要求Word文件分析报告。文件分析报告。 3. 报告中曲线用报告中曲线用Excell生成。生成。 5A=0.046m2E=2.1*1011N/m2v=0.3求反力、杆的内力、求反力、杆的内力、节点位移，哪些杆受节点位移，哪些杆受压、哪些杆受拉？压、哪些杆受拉？3. 桁架桁架受力受力分析分析20N10N3.6m1.8m3.6m3.6m2.4m要求：要求： 1.

5、 用用APDL编程序。编程序。 2. 结果要求结果要求Word文件分析报告。文件分析报告。6悬臂梁尺寸：悬臂梁尺寸：Area=b*h=12.5mm2Izz=b*h3 /12=26.0417E=70.0GPav=0.0求解：求解：1. 单独单独P=5N作用下，梁的挠度变化曲线，最作用下，梁的挠度变化曲线，最大挠度发生的位置大挠度发生的位置(与解析解对比分析与解析解对比分析)，画，画出弯矩图和剪力图。出弯矩图和剪力图。2. 单独单独q=0.1N/mm作用和同时与作用和同时与p=5N下，梁下，梁的挠度变化曲线，最大挠度发生的位置的挠度变化曲线，最大挠度发生的位置(与解与解析解对比分析析解对比分析)，

6、画出弯矩图和剪力图。，画出弯矩图和剪力图。5mm2.5mmbhP=5N150mmmmEIPltip09.3334. 悬臂梁静力分析悬臂梁静力分析q=0.1N/mm要求：要求： 1. 用用APDL编程序。编程序。 2. 结果要求结果要求Word文件分析报告。文件分析报告。 3. 报告中曲线用报告中曲线用Excell生成。生成。 7/PREP7 RECTNG,150,150, CYL4, , ,13 ASBA, 1, 2 !* ET,1,PLANE82!* KEYOPT,1,3,3!* R,1,25, !* MP,EX,1 ,2.1e6,MP,NUXY,1 ,0.3,!* KESIZE,5,2KE

7、SIZE,6,2!* ESIZE,15,0, 钢板受力分析钢板受力分析提示提示1：8MSHAPE,0,2D MSHKEY,0!* AMESH,3 !* FINISH /SOLU DL, 10, ,SYMM DL, 9, ,SYMM SFL,2,PRES,30, , SOLVE FINISH /POST1 ! PLNSOL,S,X,0,1 !* /EXPAND,4,POLAR,HALF,909求孔眼附近xX方向的应力MPa1011!*- /PREP7 N,1,1.8, N,2,5.4, N,3,0,2.4, N,4,3.6,2.4,N,5,7.2,2.4,!* ET,1,LINK1 !* R,1

8、,0.046, ,!* MP,EX,1 ,2.1e12, MP,NUXY,1 ,0.3,!* E,1,3 E,1,2E,1,4E,3,4E,2,5E,2,4E,4,5FINISH /SOLU D,5, , , , , ,ALLD,2, , , , , ,UY F,3,FY,-20, F,4,FY,-10, SOLVE FINISH /POST1ETABLE,AXIAL,LS,1ETABLE,MEMFOR,SMISC,1PRETAB,AXIAL,MEMFORPRRSOL,F桁架桁架受力受力分析分析提示提示2：12NODE FX FY 2 100.0 5 -.5E-13 -70.0NODE UX UY 1 .56E-07 -.13E-06 2 .45E-07 .00 3 -.25E-07 -.20E-06 4 -.20E-07 -.63E-07 5 0.0 0 0.0STAT CURRENT CURRENT ELEM