平面应变问题实例.docx

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平面应变问题实例

平面应变问题实例（总12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：

，内径，壁厚

管道材料参数：

   弹性模量：

E=200GPa,泊松比v=

载荷：

P=1MPa

二、建模过程

1、定义单元类型：

选择Solid82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：

Planestrain，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

 选择PartialAnnulus命令

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：

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：

合并重复的关键点和线

 从如下菜单中选择MergeItems

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

  网格尺寸控制

  定义单元大小为，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

 定义载荷，载荷施加在内圆上，大小为1MPa。

 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