练习四圆柱面屋顶承受自重时的受力分析

1、圆柱面屋顶承受自重时的受力分析弹性力学与有限元法41问题描述和解析密度为的圆柱面屋顶承受自重。屋顶在两端由墙支撑，两侧边自由，求出A点的x，y方向的位移，以及A，B点顶面和底面的应力（用柱坐标表示）。考虑到对称性，建立1/4模型。21. 按自己指定的工作目录，用 “roof”作为作业名，进入ANSYS 。2. 过滤界面Main Menu Preferences选中“structural”，然后选择 OK3. 进入前处理器，把单元类型设置为8node的shell93Main Menu Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete按Add .选择 “ Stru

2、ctural shell” 和 “8node 93”, 然后选择 OK按Close4. 定义实常数，即壳的厚度Main Menu Preprocessor Real Constants Add/Edit/Delete按Add .按OK在TK(I)文本框中输入0.25，按OK按Close36. 激活当前坐标系为柱坐标系 Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Global Cylindrical7. 创建两个关键点，坐标分别是（25,50,0）和（25,50,25） Main Menu Preprocessor Modeling Create Key

3、points In Active CS 在“NPT”和“X”,“Y”,“Z”文本框中分别输入“1”，“25”，“50”，“0” 按Apply在“NPT”和“X”,“Y”,“Z”文本框中分别输入“2”，“25”，“50”，“25” 按OK复制刚才建立的两个关键点，间距为40度Main Menu Preprocessor Modeling Copy KeyPoints拾取关键点1和2，按OK在“ITIME”文本框中输入“2”，在“DY”文本框中输入“40”按OK5. 定义材料属性 Main Menu Preprocessor Material Props Material Models 选择Str

4、uctural Linear Elastic Isotropic 输入材料属性，EX4.32e8，PRXY0 选择 Structural Density 输入材料密度 DENS=36.734749.创建屋顶 Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary Through KPs 顺序拾取关键点“1”，“3”，“4”，“2” 按OK10.划分单元 Main Menu Preprocessor Meshing MeshTool 选择“Size Controls”区域中的Global，单击 Set 设置SIZE = 4， 单击OK 在Me

5、sh区域，选择单元形状为“Quad”（四边形），划分方法为“Mapped” 单击Mesh 拾取面，单击OK 单击Close，关闭MeshTool对话框。11. 激活当前坐标系为直角坐标系: Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Global Cartesian12. 施加边界条件 512 a. 在X=0的边界上施加对称约束： Utility Menu Select Entities Nodes By LocationX coordinate 在“min,max”文本框中输入“0”按Apply按OKMain Menu Solution Define

6、 Loads Apply Structural Displacement Symmetry B.C. On Nodes在“Norml”中选择 “x-axis” 按OK12 b. 在Z=0的边界上施加对称约束： Utility Menu Select Entities Nodes By LocationZ coordinate 在“min,max”文本框中输入“0”按Apply按OKMain Menu Solution Define Loads Apply Structural Displacement Symmetry B.C. On Nodes在“Norml”中选择 “z-axis” 按OK

7、612 c. 在Z=25的边界上施加x,y方向的位移约束以及RotZ的转动约束： Utility Menu Select Entities Nodes By LocationZ coordinate 在“min,max”文本框中输入“25”按Apply按OKMain Menu Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Nodes在拾取界面上 按 pick All在 “lab2”中选择“UX”，“UY”，“RotZ”按OK Utility Menu Select Everything12d. 在屋顶上施加重力加速度，方向与重力的

8、作用方向相反Main Menu Solution Define Loads Apply Structural Inertia Gravity Global在“ACELY”文本框中输入“9.8”按 OK13. 存储数据库文件并求解:在工具条上拾取 “SAVE_DB” (或选择: Utility Menu File Save as Jobname.db)Main Menu Solution Solve Current LS按OK714. 求解完成后, 进入通用后处理器，画von Mises 应力 (SEQV):Main Menu General Postproc Plot Results Cont

9、our Plot Nodal Solu选择“Stress” 和“von Mises SEQV”, 按 OK15. 查看A、B两点的X、Y方向的位移 Utility Menu Select EntitiesNodes By Num/Pick按OK拾取A点和B点，按OKMain Menu General Postproc List Results Nodal Solution DOF Solution Displacement vector sum按OK16.查看A点上表面的z向应力和B点上表面的周向应力Main Menu General Postproc Opotions for Outp 在“

10、RSYS”中选择“Global cylindric”，在“shell”中选择“Top layer”按OK8Utility Menu Parameters Get Scalar Data 在左侧选择“Results data”，右侧选择“ Nodal Results”按OK在“Name of parameter to be defined”文本框中输入“SZ_A_Top” ，在“Node Number N”文本框中输入“1”，在“Results data to be retrieved”左侧选择“Stress”，右侧选择“Z-direction SZ”按OKUtility Menu Parame

11、ters Get Scalar Data 在左侧选择“Results data”，右侧选择“ Nodal Results”按OK在“Name of parameter to be defined”文本框中输入“SY_B_Top” ，在“Node Number N”文本框中输入“2”，在“Results data to be retrieved”左侧选择“Stress”，右侧选择“Y-direction SY”按OK17. 查看A点下表面的z向应力和B点下表面的周向应力Main Menu General Postproc Opotions for Outp 在“RSYS”中选择“Global c

12、ylindric”，在“shell”中选择“Bottom layer”按OK9Utility Menu Parameters Get Scalar Data 在左侧选择“Results data”，右侧选择“ Nodal Results”按OK在“Name of parameter to be defined”文本框中输入“SZ_A_Bottom” ，在“Node Number N”文本框中输入“1”，在“Results data to be retrieved”左侧选择“Stress”，右侧选择“Z-direction SZ”按OKUtility Menu Parameters Get Scalar Data 在左侧选择“Results data”，右侧选择“ Nodal Results”按OK在“Name of parameter to be defined”文本框中输入“SY_B_Bottom” ，在“Node Number N”文本框中输入“2”，在“Results data to be retrieved”左