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文档简介
Chapter92D實體結構分析Analysisof2DStructuralSolids2/46Contents9.1 何謂2D結構?
WhenisaStructureModeledas2D?9.2 PLANE42:2D實體結構元素
PLANE42:2DStructuralSolidElement9.3 實例:平面應力問題
Example:PlaneStressCase9.4 實例:平面應變問題
Example:PlaneStrainCase9.5 實例:軸對稱問題
Example:AxisymmetricCase9.6 2D實體元素瀏覽
Overviewof2DSolidElements9.7 練習題:懸臂樑的2D分析
2DAnalysisofaCantilevelBeam3/46第9.1節何謂2D結構?WhenisaStructureModeledas2D?4/469.1.1平面應力問題Fixedpinhole,0.8indiameterTaperedpressureload:50to500psiapproximatesa130lbpinloadforce6in2in4in2in0.4inradiusThickness=1/2in5/469.1.2平面應變問題6/469.1.3軸對稱問題7/46第9.2節PLANE42:2D實體結構元素PLANE42:2DStructuralSolidElement8/469.2.1PLANE42元素描述9/469.2.2PLANE42輸入資料ElementNamePLANE42NodesI,J,K,LDegreesofFreedomUX,UYRealConstantNone,ifKEYOPT(3)=0,1,2
Thickness,ifKEYOPT(3)=3MaterialPropertiesEX,NUXY,GXY,ALPX,DENS,DAMP,etc.SurfaceLoadsPressure:face1(JI),face2(KJ),face3(LK),face4(IL)
BodyLoadsTemperature--T(I),T(J),T(K),T(L)SpecialFeaturesPlasticity,Creep,Stressstiffening,
Largedeflection,Largestrain,etc.KEYOPT(1)Keyforelementcoordinatesystem:
0--ElementC.S.isparalleltotheglobalC.S.
1--ElementC.S.isbasedontheelementI-Jside
KEYOPT(2)Keytoincludeextrashapes:
0--Includeextradisplacementshapes
1--Suppressextradisplacementshapes
KEYOPT(3)0--Planestress
1--Axisymmetric
2--Planestrain
3--Planestresswiththicknessinput
10/46第9.3節實例:平面應力問題Example:PlaneStressCase11/469.3.1問題描述Fixedpinhole,0.8indiameterTaperedpressureload:50to500psiapproximatesa130lbpinloadforce6in2in4in2in0.4inradiusThickness=1/2in12/469.3.2ANSYSProcedure(1/5)01020304050607080910111213141516FINISH/CLEAR/TITLE,CornerBracket(in-lbf-s)/PREP7
ET,1,PLANE82,,,3
R,1,0.5
MP,EX,1,30E6
MP,NUXY,1,0.27
RECTNG,0,6,-1,
1
RECTNG,4,6,-3,-1
PCIRC,1
WPOFFS,5,-3
PCIRC,1
AADD,ALL13/469.3.2ANSYSProcedure(2/5)181920212223242526272829WPOFFS,-5,3
PCIRC,0.4
WPOFFS,5,-3
PCIRC,0.4
ASBA,5,ALL
LFILLT,8,17,0.4
AL,12,13,14
AADD,ALL
APLOT
/PNUM,LINE,ON
/PNUM,KP,ON
LPLOT
14/469.3.2ANSYSProcedure(3/5)3031323334/PNUM,DEFAULT
SMRTSIZE,5
AMESH,ALL
EPLOT
FINISH
15/469.3.2ANSYSProcedure(4/5)36373839404142434445464748
/SOLU
DK,7,ALL,0,,1
DK,9,ALL,0,,1
DK,10,ALL,0,,1
DK,12,ALL,0,,1
SFL,10,PRES,50,500
SFL,11,PRES,500,50
/PBC,U,,ON
/PSF,PRES,NORM,2
APLOT
SOLVE
FINISH
16/469.3.2ANSYSProcedure(5/5)50515253
/POST1
PLDISP,2
PLNSOL,S,EQV
17/46第9.4節實例:平面應變問題Example:PlaneStrainCase18/469.4.1問題描述19/469.4.2ANSYSProcedure(1/6)01020304050607080910111213141516171819202122232425FINISH/CLEAR/TITLE,STRESSESINALONGCYLINDER/UNITS,BIN/PREP7
ET,1,PLANE42,,,2
MP,EX,1,30E6
MP,DENS,1,.00073
MP,NUXY,1,0.3
CSYS,1
K,1,4,0
K,2,8,0
K,3,4,45
K,4,8,45
A,3,1,2,4
ESIZE,.25
MSHKEY,1
MSHAPE,0,2D
AMESH,1
NROTAT,ALL
FINISH20/469.4.2ANSYSProcedure(2/6)27282930313233343536373839404142434445464748/SOLU
NSEL,S,LOC,Y,0
NSEL,A,LOC,Y,45
D,ALL,UY,0
NSEL,S,LOC,X,4
SF,ALL,PRES,30000
ALLSEL
/PBC,U,,ON
/PSF,PRES,NORM,2
EPLOT
SOLVE
NSEL,S,LOC,X,4
SF,ALL,PRES,0
ALLSEL
OMEGA,,,1000
SOLVE
FINISH21/469.4.2ANSYSProcedure(3/6)50515253545556/POST1
SET,1
PLDISP,2
RSYS,1
PLNSOL,S,X
PLNSOL,S,Y22/469.4.2ANSYSProcedure(4/6)585960616263646566
PATH,R-DIR,2
PPATH,1,,4,0
PPATH,2,,8,0
PDEF,R-STRESS,S,X
PDEF,H-STRESS,S,Y
/GRID,1
/AXLAB,Y,STRESS
/TITLE,STRESSUNDERPRESSURE
PLPATH,R-STRESS,H-STRESS23/469.4.2ANSYSProcedure(5/6)68697071
SET,2
PLDISP,2
PLNSOL,S,X
PLNSOL,S,Y24/469.4.2ANSYSProcedure(6/6)73747576
PDEF,R-STRESS,S,X
PDEF,H-STRESS,S,Y
/TITLE,STRESSUNDERROTATION
PLPATH,R-STRESS,H-STRESS
25/46第9.5節實例:軸對稱問題Example:AxisymmetricCase26/469.5.1問題描述27/469.5.2ANSYSProcedure(1/6)0102030405060708091011121314151617181920212223FINISH/CLEAR/TITLE,STRESSESINALONGCYLINDER/UNITS,BIN/PREP7
ET,1,PLANE42,,,1
MP,EX,1,30E6
MP,DENS,1,.00073
MP,NUXY,1,0.3
K,1,4,0
K,2,8,0
K,3,4,1
K,4,8,1
A,3,1,2,4
ESIZE,.25
MSHK,1
MSHA,0,2D
AMESH,1
FINISH28/469.5.2ANSYSProcedure(2/6)25262728293031323334353637383940414243444546
/SOLU
NSEL,S,LOC,Y,0
NSEL,A,LOC,Y,1
D,ALL,UY,0
NSEL,S,LOC,X,4
SF,ALL,PRES,30000
ALLSEL
/PBC,U,,ON
/PSF,PRES,NORM,2
EPLOT
SOLVE
NSEL,S,LOC,X,4
SF,ALL,PRES,0
ALLSEL
OMEGA,,1000
SOLVE
FINISH29/469.5.2ANSYSProcedure(3/6)484950515253/POST1
SET,1
PLDISP,2
PLNSOL,S,X
PLNSOL,S,Z30/469.5.2ANSYSProcedure(4/6)555657585960616263
PATH,R-DIR,2
PPATH,1,,4,0
PPATH,2,,8,0
PDEF,R-STRESS,S,X
PDEF,H-STRESS,S,Z
/GRID,1
/AXLAB,Y,STRESS
/TITLE,STRESSUNDERPRESSURE
PLPATH,R-STRESS,H-STRESS31/469.5.2ANSYSProcedure(5/6)65666768
SET,2
PLDISP,2
PLNSOL,S,X
PLNSOL,S,Z32/469.5.2ANSYSProcedure(6/6)70717273
PDEF,R-ST
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