平面应变问题实例特选材料
13页一、问题描述:一天然气输送管道,内表面承受气体压力P的作用,分析管道的应力分布。因为管道长度很长,可以作为平面应变问题处理,建模时只需要建立其横截面就可以了。管道几何参数: 外径:0.6m,内径0.4m,壁厚0.2m管道材料参数: 弹性模量:E=200GPa,泊松比v=0.26载荷:P=1MPa二、建模过程1、定义单元类型:选择Solid 82单元,然后在单元类型对话框中点击Options.按钮,弹出如下对话框:K3选项选为:Plane strain,其他两个保持默认就可以。如上图所示。2、定义材料性质3、创建几何模型 3.1 选择 Partial Annulus命令3.2 在弹出的对话框中输入如下图所示参数:单击ok按钮即可生成如下所示图形: 3.3 对上述模型分别沿yz平面和xz平面镜像,生成完整的几何模型。完成后的模型如下图所示:3.4 合并重复的关键点和线从如下菜单中选择Merge Items从弹出的如下所示的对话框中,选择all,然后单击ok按钮退出。4、剖分网格 4.1 网格尺寸控制 定义单元大小为0.05,用mapped的方法剖分,如下图:剖分完成后的网格如下图所示:5、定义约束和载荷 5.1 定义载荷,载荷施加在内圆上,大小为1MPa。 5.2 定义约束,由于结构的对称性,只需要约束如下所示线段2和线段9的x方向约束,以及线段4和线段7的y方向约束即可。 定义完成后的模型如下: 5、求解,查看结果 位移云图:x方向应力云图y方向应力云图1材料a
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