ansys有限元分析作業(yè)經(jīng)典案例

1、寧波理工學(xué)院有限元分析作業(yè)作業(yè)名稱輸氣管道有限元建模分析姓名陳騰飛學(xué)號3070611062班級07機(jī)制（2）班i題目描述:輸氣管道的有限元建模與分析計算分析模型如圖1所示2#1.0e8 Pa#管道材料參數(shù)：彈性模量 E=200Gpa ;泊松比v=0.26。圖1受均勻內(nèi)壓的輸氣管道計算分析模型（截面圖）題目分析:由于管道沿長度方向的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于管道的直徑，在計算過程中忽略管道的斷面效應(yīng)，認(rèn)為在其方向上無應(yīng)變產(chǎn)生。 然后根據(jù)結(jié)構(gòu)的對稱性，只要分析其中1/4即可。此外，需注意分析過程中的單位統(tǒng)一。操作步驟1. 定義工作文件名和工作標(biāo)題1. 定義工作文件名。執(zhí)行 Utility Men u-File

2、Cha ng Job name-3070611062 單擊 OK 按 鈕。2. 定義工作標(biāo)題。執(zhí)行Utility Menu-FileChange Tile-chentengfei3070611062,單擊OK按鈕。3. 更改目錄。執(zhí)行 Utility Menu-File change the working directory -D/chen2. 定義單元類型和材料屬性1. 設(shè)置計算類型ANSYS Mai n Menu: Prefere nces select Structural OK2. 選擇單元類型。執(zhí)行 ANSYS Ma in Me nu f Preprocessor f Eleme

3、nt Type fAdd/Edit/Delete f Add f select Solid Quad 8node 82 f applyAdd/Edit/Delete f Add f select Solid Brick 8node 185 f OKOptionsf select K3: Plane strain f OKf Close如圖 2 所示，選擇 OK 接受單元類型并關(guān)閉對話框圖23.設(shè)置材料屬性。執(zhí)行Main Menu f Preprocessor f Material Props f Material Modelsf Structural f Lin ear f Elastic f

4、 Isotropic，在 EX 框中輸入 2e11,在 PRXY 框中輸圖3入0.26,如圖3所示，選擇OK并關(guān)閉對話框。3. 創(chuàng)建幾何模型1. 選擇 ANSYS Main Menu: Preprocessor f Modeling f Create f Keypoints f InActive CS f依次輸入四個點的坐標(biāo)：input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,0.5),4(0,0.3) f OK2. 生成管道截面。ANSYS 命令菜單欄：Work Plane>Change Active CS to>Global Spherical f ANSYS Main M

5、enu: Preprocessor f Modeling f Create f Lines f In Active Coord f依次連 接1,2,3,4點f OK如圖4圖4Preprocessor f Modeling f Create f Areas f Arbitrary f By Lines f依次拾取四條 邊f(xié) OK f ANSYS 命令菜單欄：Work Plane>Change Active CS to>Global Cartesian 如圖5圖53. 拉伸成3維實體模型Preprocessor f Modelingf operateareaf along normal

6、輸入 2, 如圖 6 所示4. 生成有限元網(wǎng)格PreprocessorMeshi ng Mesh ToolVolumes MeshTet Free，采用自由網(wǎng)格劃分單元。執(zhí)行 Main Menu-Preprocessor-Meshing-Mesh-V»lume-Free,彈出一個拾取框,拾取實體，單擊0K按鈕。生成的網(wǎng)格如圖7所示。圖75. 施加載荷并求解1. 施加約束條件。執(zhí)行 Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement-0n Areas，彈出一個拾取框，拾取前平面，單擊0K按鈕，彈出如圖8所示的對話框，選擇“U7選項，單擊OK

7、按鈕#圖8同理，執(zhí)行 Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement-On Areas，彈出一個拾 取框，拾取左平面，單擊 OK按鈕，彈出如圖8所示的對話框，選擇“U”選項，單 擊OK按鈕。2. 施加載荷。執(zhí)行 Ma in Men u-Solutio n-Apply-Structural-Pressure-O n Areas，彈出一個 拾取框，拾取內(nèi)表面，單擊 OK按鈕，彈出如圖10所示對話框，如圖所示輸入數(shù)據(jù) 1e8,單擊OK按鈕。如圖9所示。生成結(jié)構(gòu)如圖10CancelHet1 iQd 山艸1丫 PRF5 uni dre±-<

8、;i*IWSFA AppM PRES on afeas as 也Cmrtant valuejdIf CanSart vahe then：VALUE L&adPRE5 vdheLkEF L«d kcyj usudJy face no,(requiredfhdl defnirit-t)ANSYSckenretiQle 13 070 611062JAN 3 卻11圖103. 求解。執(zhí)行 Ma in Me nu-Solutio n-Solve-Curre nt LS，彈出一個提示框。瀏覽后執(zhí)行 file-close,單擊0K按鈕開始求解運算。出現(xiàn)一個【Solution is done

9、】對話框是單擊close按鈕完成求解運算'6. 顯示結(jié)果 1.顯示變形形狀。執(zhí)行 Ma in Men u-Ge neral Posproc-Plot Results-Deformed Shape 彈出如圖11所示的對話框。選擇 Def+underformed單選按鈕，單擊 OK按鈕。生成結(jié)果如圖12所示。圖119ANSYSDISPLACEMEJITchenteng±ei3070611062W 3 2011 10:09:19STEP=1SUBTara;=iDK< 419E-03圖122.列出節(jié)點的結(jié)果。執(zhí)行 Main Menu-General Posproc-List R

10、esults-Nodal Solution,彈出如圖13所示的對話框。設(shè)置好后點擊 0K按鈕。生成如圖14所示的結(jié)果5OL CommandPRINr S NODAL SOLUTION PER NODE* P0ST1 NOPAL STRESS LISTIHG *Pa wcrGraphic 3 I s Currcirit ly ErnaJhledLOAD STEF= 1 SUBSTEP= 1TIME* 6000LOAD CfiSE-NOML RESULTS ARE FOR HATERIAL 1MODE£1S2£3SI HISEQU1,2H4BE+I1VH,74456E+07-0

11、LS7SB6£+HHH.25B27E+W90.,23268E+Hy2S.20148E+B90 71255E*07-0.582B7E*080,2596?E*0?e.23404E+0930B11354E*ft8-0.69435E+0e0a27549E*&9Q.24530E+B940-20190E+09H.7B5?2E+07-0-61995E+0SB.Z6370E0.-23684E+0950.20770E*09&7442BE07 0.48075E*08025577E-09.23308E+096Q.2QS24E+a90.95304E+07-0.55B36E *080.2632

12、7E*©?70.r20473E*09B.1BB39E*0®-0-62704E+08B26743E*OT間.B23952E+898Q.20G02E+090 11112E'；08-0.69242E+0e027526E-07s.24518E+099Q.11389£+111?-0.5£65811+06-0.10?3£+>10.11990E+09圖143. 瀏覽 節(jié)點上 的 Von Mises 應(yīng) 力值。執(zhí)行 Main Menu-General Posproc-PlotResults-Contour Plot-Nodal Solu,彈出如圖

13、15所示對話框。設(shè)置好后單擊 OK按鈕， 生成結(jié)果如圖16所示。圖1511圖167.以擴(kuò)展方式顯示計算結(jié)果1.設(shè)置擴(kuò)展模式。執(zhí)行 Utility Menu-Plotctrls-Style-Symmetry Expansion,彈出如圖 17 所示對話框。選中f/4 Dihedral Sym”單選按鈕，單擊0K按鈕，生成結(jié)果如圖18所 示。圖仃ANSYSWODAL SOLUTIOH.994E+O0STE?=1SUB =1TIME=1 /EXPANDEDSEQV (AVGJDMX = B 41SE-03 3MJT 994E+08SM2< 口. 257E+O5ai?E+09chenteng±ei 3070611062JAN 3 201110;21:54.134E+D9.169E-HC9.204E-I-09C3EI05J52ER9.1S7E-I-03, ：2：E-rt$. 257E+0S圖182.以等值線方式顯示。執(zhí)行 Utility Menu-Plotctrls-Device Options，彈出如圖19所示對話框，生成結(jié)果如圖20所示。NODAL SOLUTIONSTEP=1SUETIME-1 5EQV (AVG) DMX =.418E-03 SHW =+101E+09 3MX >246E+0,9ABA01Dt09.L4W+05tB .l?j£-