厚壁圆筒有限元分析报告

1、有限元与CAE分析报告专业：班级：学号：姓名：指导教师实习时间平面问题的厚壁筒问题一、问题提出如图所示为一厚壁圆筒，其内半径为rl=50mm,外半径为r2=100mm,作用在内孔上的压力p=10Mpa，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=200Gpa,泊松比“=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UtilityMenu>File>ChangeJobname，在文本框中输入：1245523229，在“NewLoganderrorfiles"处选中“yes"

2、;，单击“OK”。2 定义工作标题依次单击UtilityMenu>File>ChangeTitle，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MainMenu>Prefrences，选中“Structural"，单击“OK”。2)依次单击MainMenu>Preprocessor>Elementtype>Add/Edit/Delete，出现对话框，单击“Add"，出现一个“LibraryofElementType"对话框，。在'Libraryof

3、ElementType"左面的列表栏中选择“StructuralSolid"，在右面的列表栏中选择“Quard4node182"，单击“OK"。AElementTypesDefinedElementTypes:ONEDEFINEDAdd.|Rtions.Dele|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elementbehavior为“Planestrain"，再单击“Close"，完成单元的设置。3定义实常数依次单击MainMenu>Preprocessor>RealConstant

4、s>Add/Edit/Delete,出现对话框defineelementconstantsets,点击“setl”,单击“Add"；出现对话框chooseelementtype,点击“TypelPlane182"，出现RealConstantSetNumber1forPlane182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MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModes，出现“Define

5、MaterialModelBehavior"对话框，在“MaterialModelAvailable"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MainMenu>Preprocessor>Molding>Create>Areas>Rectangle>ByDimensions。弹出如下图所示的

6、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MainMenu>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OK。3）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，单

7、击0K,再次弹出拾取窗口，拾取圆形面，单击0K。4）合并相同几何特征，压缩编号拾取菜单MainMenu>Preprocessor>NumberingControls，选择MergeItems，在弹出菜单中，NUMMRG区域“lab”下拉列表中选择all,单击0K；拾取菜单MainMenu>Preprocessor>CompressNumbers，在弹出菜单中，NUMCMP区域“lab”下拉列表中选择all，单击0K。6 划分单元1）拾取菜单MainMenu>Mesh>MeshTool。弹出对话框，点击sizecontrols部分中中lines的set，点击图

8、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0K。按照同样的方法选择其他各边，在NDIV选项中输入5。2）在Meshtool中，将Mesh部分中的shape选择为“Quard"、“Mapped",在下拉菜单中，选择'Pickcorners"，在弹出菜单中首先选中整个面，点击0K,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0K。划分出所示的规则映射网格。Refine-al|Refri*7 施加载荷和边界条件1)拾取菜单UtilityMenu>Select>Entities。弹出selectentities

9、对话框，选择实体类型为Node,选择创建选择集的方法为“ByLocation",选中“Xcoordinates",在“Min,Max”文本框中输入0选中“FromFull”，单击OK按钮。2)拾取菜单MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>Onnodes,弹出拾取窗口，拾取"PickAll",弹出ApplyU,ROTonnodes对话框，在列表中选择“UX”，单击OK。3) 按照同样方式，拾取菜单UtilityMenu>Select&

10、gt;Entities。选择实体类型为Node，选择创建选择集的方法为“ByLocation"，选中“Ycoordinates"，在“Min，Max”文本框中输入0选中“FromFull”，单击OK按钮。4) 拾取菜单MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>Onnodes，弹出拾取窗口，拾取"PickAll"，在列表中选择“UY”，单击OK。5) 拾取菜单UtilityMenu>Select>Everything。6)拾取菜单M

11、ainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Struetural>Pressure>Onlines,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MainMenu>Solution>Solve>CurrentLS进行求解，当提示SolutionisDone说明求解完成。三、仿真结果分析依次单击MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>NodalSolu，弹出对话框，在“ItemtobeContoured"栏中选择“Stress"，在其右面的栏中，选择“Sy”后，单击“0K”，这时在图形窗口