1、共享知識(shí)分享快樂輸氣管內(nèi)部受壓模型ANSYS分析班級(jí)：車輛096班姓名：錢滿年學(xué)號(hào)：200904142時(shí)間：2012年12月1、題目說明及分析有一輸氣管道，管道內(nèi)徑為1200mm , 外徑為1600mm ,其橫斷截面結(jié)構(gòu)如圖1所 示，輸送氣體壓強(qiáng)為0.5MPa ,分析管壁的應(yīng) 力場(chǎng)分布。管道材料彈性模量為260GPa，泊松比為 0.26.圖1輸氣管道橫截面結(jié)構(gòu)示意圖 (mm)分析：管道沿長(zhǎng)度方向尺寸較大，一般應(yīng)遠(yuǎn)大于管道直徑，該問題屬于平面應(yīng)變問題，可取其橫截面的1/4建立有限元分析模型進(jìn)行求解。2、創(chuàng)建幾何模型(1)選擇 Main MenuPreprocessorModelingCreate

2、AreasCirclePartial -Annulus命令，出現(xiàn)Part Annular Circle(創(chuàng)建圓環(huán)面)對(duì)話框。(2)在Rad-1文本框里輸入0.6,在Theta-1文本框里輸入 0,在Rad-2文本框里輸入0.8,在Theta-2文本框里輸入90,如圖2所示。(3)單擊OK按鈕，關(guān)閉Part Annular Circle對(duì)話框。屏幕上生成如圖3所示幾何模型頁(yè)眉內(nèi)容圖2圖3幾何模型3、定義單元類型(1)選擇 Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete 命令，出現(xiàn) Element Types 對(duì)話框。(2)單擊 Add 按鈕，出現(xiàn)

3、 Library of Element Type 對(duì)話框。(3)在 Library of Element Type 對(duì)話框的第一個(gè)列表框中選擇 Structural Solid , 在第二個(gè)列表框中選擇 Quad 8node82 ,在 Element type reference number文本框中輸入1.(4)單擊OK按鈕，關(guān)閉Library of Element Type 對(duì)話框。(5)單擊 Element Type 對(duì)話框上的 Option 按鈕，出現(xiàn) PLANE82Element type options對(duì)話框。在 Element behaviorK3 下拉列表框中選擇 Plane

4、Strain 如圖4所示，單擊OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框。(6)單擊Close ,關(guān)閉Element Type對(duì)話框。圖4T 圖5(1)選擇 Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models 命令，出 現(xiàn) Define Material Model Behavior 窗口。(2)在 Material Models Available 一欄中單擊 Structural 選項(xiàng)，單擊 Linear 選 項(xiàng)，單擊 Elastic 選項(xiàng)，單擊 Isotropic 選項(xiàng)，最后出現(xiàn) Linear Isotropic Properties for Material

5、Number1 對(duì)話框。(3)在EX文本框里輸入材料的彈性模量 2.6E11 ,在PRXY文本框里輸入材料 的泊松比0.26,如圖5所示，然后單擊OK關(guān)閉該對(duì)話框。(4)關(guān)閉 Define Material Model Behavior 窗口，并點(diǎn)擊 SAVE DB 按鈕，保存 上述步驟。5、劃分網(wǎng)格(1)選擇 Utility MenuPlotCtrlsNumbering 命令，在彈出窗口中選擇 LINE Line numbers復(fù)選框，使其從Off變?yōu)镺n,單擊OK關(guān)閉對(duì)話框，在圖中顯示 線段編號(hào)。(2)選擇 Main Menu Preprocessor Meshing Size Cntrl

6、sManual SizeLines Picked Lines 命令，出現(xiàn) Element Size on Picked Lines 對(duì)話框。(3)用鼠標(biāo)在屏幕上選取編號(hào)為 2、4的線段，單擊OK,出現(xiàn)Element Sizes on Picked Lines (單元尺寸大小)對(duì)話框。(4)在NDIV NO.of element division 文本框中輸入4,如圖6所示，單擊 OK 關(guān)閉對(duì)話框。共享知識(shí)分享快樂圖6(5)重復(fù)上述步驟(2), (3)選取 1、3 線段，在 NDIV NO.of element division 文本框中輸入24,完成線段劃分。(6)選擇 Main MenuPr

7、eprocessorMeshingMeshAreasFree命令，出現(xiàn) MeshAreas對(duì)話框，用鼠標(biāo)在屏幕上選取編號(hào)為建成的的面，單擊 OK按鈕， 關(guān)閉對(duì)話框后生成有限元模型如圖 7所示。 LL(7)點(diǎn)擊SAVE DB按鈕，保存上述步驟6、加載求解(1)選擇 Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis 命令，出現(xiàn) New Analysis對(duì)話框。(2)選中static單選按鈕，單擊 OK。(3)選擇 Utility MenuSelectEntities 命令，出現(xiàn) Select Entities 對(duì)話框。在第 一個(gè)下拉列表框中選擇 Lines ,在

8、第二個(gè)下拉列表框中選擇 By Num/Pick , 在第三選項(xiàng)組中選擇From Full單選按鈕。(4)單擊OK按鈕，出現(xiàn)Select lines對(duì)話框，用鼠標(biāo)在屏幕上選取編號(hào)為 2 的線段，單擊OK。(5)選擇 Utility MenuSelectEntities 命令，出現(xiàn) Select Entities 對(duì)話框。在第 一個(gè)下拉列表框中選擇 Nodes ,在第二個(gè)下拉列表框中選擇 Attached to , 在第三選項(xiàng)組中選擇Lines, all單選按鈕，在第四選項(xiàng)組中選擇 From Full 單選按鈕，單擊OK按鈕關(guān)閉該對(duì)話框。(6)選擇 Main MenuSolutionDefine

9、LoadsApplyStructuralDisplacementOn Nodes命令，出現(xiàn) Apply U, ROT on Nodes 對(duì)話框。單擊 Pick All按鈕， 出現(xiàn) Apply U , ROT on Nodes 對(duì)話框。在 Lab2 DOFs to be constrained 列表框中選擇UX,在Apply as下拉列表中選擇 Constant value,在VALUE Displacement value文本框中輸入0,如圖8所示，單擊OK按鈕關(guān)閉該 對(duì)話框。圖8(7)重復(fù)步驟(3),單擊OK按鈕，出現(xiàn)Select lines對(duì)話框，用鼠標(biāo)在屏幕 上選取編號(hào)為4的線段，單擊O

10、K。(8)重復(fù)步驟(5),重復(fù)步驟(6),在Lab2 DOFs to be constrained 列表框中選擇UY,取消UX,其他步驟和(6) 一致。(9)重復(fù)步驟(3),單擊OK按鈕，出現(xiàn)Select lines對(duì)話框，用鼠標(biāo)在屏幕 上選取編號(hào)為3的線段，單擊OK。(10)重復(fù)步驟(5),選擇 Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralPressureOn Nodes 命令，出現(xiàn) Apply PRES on nodes (11)單擊其上的 Pick All 按鈕，出現(xiàn) Apply PRES on nodes (12)在SF Apply PRES

11、 on nodes as a 下拉列表框中選擇在VALUE Load PRES value 文本框中輸入5E5 ,如圖對(duì)話框。對(duì)話框。Constant value , 9,單擊OK關(guān)閉SF Apply PRES an nodes as aCm5tant vlue對(duì)話框圖10施加約束及載荷頁(yè)眉內(nèi)容 LtIf Constant value then:5E5VALUE Load PRES valueOKApplyCancelHelp圖9(13)選擇Utility MenuPlotElement命令，屏幕上顯示施加位移約束和面力載 荷后的結(jié)果，如圖10所示。ANSYSDEC S 20121白(14)選

12、擇 Main MenuSolutionSolveCurrent LS 命令，出現(xiàn) Solve Current Load Step對(duì)話框，同時(shí)出現(xiàn) STATUS Command窗口，關(guān)閉窗口。(15)單擊Solve Current Load Step 對(duì)話框OK按鈕，ANSYS開始求解計(jì)算， 結(jié)束時(shí)，關(guān)閉Note提示框。(16)點(diǎn)擊SAVE DB按鈕，保存上述步驟。7、查看計(jì)算結(jié)果(1) 選擇 Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsContour PlotNodal Solu 命令出現(xiàn) Contour Nodal Solution Data 對(duì)話框。(2) 選

13、擇 Nodal SolutionDOF solutionDisplacement vector sum, 如圖 11 所 示。單擊Apply按鈕，屏幕上將顯示合位移場(chǎng)分布，如圖 12所示。(3)重新在 Contour Nodal Solution Data 對(duì)話框，選擇 Nodal SolutionStress X-direction SX ,單擊Apply按鈕，屏幕上將顯示 X方向的應(yīng)力場(chǎng)分布， 如圖13所示。(4)同上，選擇Y-direction SY,將得到Y(jié)方向的應(yīng)力場(chǎng)分布，如圖14所示。(5) 在 Contour Nodal Solution Data 對(duì)話框，選擇 Nodal So

14、lution Stress Von Mises SEQV ,單擊Apply按鈕，屏幕上將顯示等效應(yīng)力場(chǎng)分布，如 圖15所示。(6) 在 Contour Nodal Solution Data 對(duì)話框，選擇 Nodal SolutionTotal Mechanical StrainVon Mises EPTOEQV ,單擊 OK 關(guān)閉對(duì)話框，屏幕上 將顯示等效應(yīng)變場(chǎng)分布，如圖 16所示。A Contour Nodjl Solution DaIjtern to be contoured:-T彥FavoritesNodal Solution* DOF Solutione X-Comiponent o

15、f displacement Y-Componerrt of displacementDisplacement vector suStressTotal Mechanical StrainElastic StrainPlastic StrainCreep StrainThermal Strain|Sl Total Mechanical and Thermal Strain 合 Swelling strain,dUndisplaced shape keyDeformed shape only刁Auto Calculated2|9477 97820923Undisplaced shape keyScale FactorIKApplyCarwelHs|pAdditioral Options圖11共享知識(shí)分享快樂頁(yè)眉內(nèi)容ANSYSNODAL SOLUTION3SiE.= OS.301E = QS.392E-05.404E-05.416E=05.37SE-D5.367-05.39BE-05.410E-05.4”Ef