圆筒内部热应力分析.doc
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圆筒内部热应力分析有一无限长圆筒，其横截面结构入图1所示，筒内壁温度为200X,外壁温度为20°C,鬪筒材料参见表1,求圆筒内应力场分布(图中单位为mm)图1圆筒横截血结构示意图弹性模量EGpa泊松比v线膨胀系数a°C-1导热系数KW/(m・°C)2200.281.3E-670表1材料性能分析该问题属于轴对称问题由于圆筒无限长，忽略圆筒端部的热损失沿圆筒 纵截面取宽度为10mm的如图2所示的矩形截面作为儿何模型在求解过程中采 用直接求解方法进行求解50n图2几何模型用Ansys软件对此问题进行分析首先定义单元类型如图3和图4.图3选择单元类型/\ PLANE13 element type optionsOptions for PLANE13, Element Type Ref No. 1Element degrees of freedom KIExtra shapes K2Element behavior K3Element coord system defined K4Extra element output K5OK ICancelHelp I图4 PLANED单元属性对话框按照表1定义材料性能参数，按图2建立几何模型。
场边等分20,短边等 分5进行网格划分如图5oANJTJK U 2012 11i02s40图5网格划分按题意进行加载，计算结果见图6、图7、图8、图91NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1SX (AVG)RSYS-0DMX =.245E-04SMN =-.359E+07AN；YJUN 14 201210:31:13-・359E+07 -.290E+07 一・200E+07 120E+07・・・2 -・1GOE+O7-401090・800164-2015reyingli图6径向应力场等值线图NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIHE=1SY (AVG)RSYS=0DMX =.245E-04SMN =-.685E+08SMX =.295E+07ANJUN 14 201210:32:46-.€Q5E*O0 ・.527E*0e -.3€QE*09 -.20SE*08 -.«9E*07•・€0€E*0fi -・447E*0B ・・290E*Oe ・•丄.295E*07reyingli图7轴向应力场分布等值线图SMX =-2015NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1SZ (AVG)RSYS-0DMX =.245E-04SMN =-.405E+08SMX =.310E+08ANJUN 14 2012 10:34:06.230E*08-・40SE+08 ・・24€E*09 ・・874£*07・・32GE+08 ■•丄67E*08 -793035-715E*07・151E*0fi.210E*08reyingli图8周向应力场分布等值线图NODAL SOLUTIONSTEP “SUB =1TIME-1SEQV (AVG)EMX -.245E-04SMN =.266E+08SMX =.597E+08ANJUN 14 2012 10:35:29.266E+08 .340E+08.303E+08 .376E+08.413E+08 •487E+08 •560E+08•450E+08 •523E+08 •597E+08reyingli图9等效应力场分布等值线图由图可见径向应力在内侧和外侧达到最大，轴向应力和周向应力在外侧达到 最大，等效应力在内侧达到最大。
