有限元分析 壁厚圆筒

有 限

元 结 课 作

业

(h方法分析 网格密化)

机化103班 张 海 鑫 2010012725

一、题目要求

5、受内压力的旋转厚壁圆筒，设厚壁筒长为120mm，内径为100mm，外径为200mm，两端自由，承受内压p=120MPa，并以角速度ω=209rad/s绕中心轴旋转。材料弹性模量E=200GPa，泊松比μ=0.3，密度ρ=7.8×10-9T/mm3。⑴绘出径向位移云图。⑵绘出环向应力云图。⑶绘出等效应力（von mises stress）云图。⑷调取变形、应力动画文件。

要求：由于结构对称，取1/8圆筒模型作为分析对象，采用8结点六面体单元。

ωR1R2二、题目分析

1、壁厚0.1m圆筒，属于轴对称问题；取1/8圆筒模型作为分析对象，采用8结点六面体单元(Solid 45单元)。

2、约束：两端自由，承受内压p=120MPa（1.2e8 Pa），并以角速度ω=209rad/s绕中心轴旋转；

3、材料性质： 材料弹性模量E=200GPa（2e11 Pa）， 泊松比μ=0.3， 密度ρ=7.8×10-9T/mm3 （7.8e3 kg/m3 ）。 三、实验步骤及计算

1、设置工作目录，定义文件名和标题

（1） 用户定义文件夹《ANSYS 张海鑫 725》,定义Jobname—

cylinder，单击run如图1所示。

图1 设置工作目录对话框及文件名

2、设置图形用户界面类型

选择Main Menu>Preference,显示图形用户界面过滤对话框，此

问题属于结构分析类型，应选择Structural选项，并且应用h方法结构分析，选择 h-Method,点击“OK”，如图2所示。

图2 设置图形用户界面类型

3、选择单元类型

此题在进行有限元分析时，题目要求采用8结点六面体单元。 (1) 选择

Main Menu→Preprocessor→Element Type→

Add/Edit/Delete,弹出【Element Types】对话框图3，单击【add?】按钮。

图3“单元类型”对话框

(2) 在左边的列表框中选择“solid”，右边选择“Brick 8node 45”，如图4所示。单击【OK】按钮，返回【Element Types】对话框。

图4 “单元类型库”对话框

(3) 单击【Options?】按钮，弹出图5所示的【SOLID45 element type options】对话框，对单元进行设置，使其可用于计算平面应变问题,单击【OK】按钮。