ANSYS作业四圆柱壳的非线性屈曲分析.docx

有限元原理与工程应用题目圆柱壳的非线性屈曲分析年级与专业机械电子工程所在学院（系）机械工程学系梁结构的瞬态完全法分析要求用弧长法进行一个圆柱壳的非线性屈曲分析。一个对边简支的圆柱壳，在其中心作用一个垂直的集中载荷。目的是分析当载荷大小为1000N时，A、B两点的垂直位移（UY）。材料特性：EX=3.1x109Pa(杨氏模量）NUXY=0.3（泊松比）几何特性：R=2540mmL=254mmH=6.35mmθ=5.7°载荷：p=1000N采用2D的shell单元定义了厚度，由于该圆柱壳结构为对称结构，故实际操作时选取1/4结构对其进行分析即可。操作步骤求解步骤（GUI方法）定义工作文件名及工作标题定义工作文件名：执行UtilityMenu/Jobname命令，在弹出的ChangeJobname对话框中输入文件名为“buckle2.”，同时勾上【Newloganderrorfiles】,单击按钮。定义工作标题：执行UtilityMenu/Title命令，弹出ChangeTitle对话框中输入“Analysisofthebuckle”,然后单击按钮。重新显示：执行UtilityMenu/Plot/Replot命令。显示工作平面显示工作平面，执行UtilityMenu/WorkPlane/DisplayWorkingPlane命令。关闭三角坐标符号的显示：执行UtilityMenu/PlotCtrls/WindowControls/WindowOptions命令，弹出WindowOptions对话框。在Locationoftriad下拉列表框中选择Notshown选项，单击按钮。建立圆柱壳结构模型定义单元类型选择单元类型：执行Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete命令，弹出复选框【ElementType】，单击“Add”，弹出【LibraryofElementTypes】对话框中选择“StructuralShell”和“Elastic4node63”，单击Apply按钮。定义单元实常数：执行Preprocessor>RealConstants>Add/Edit/Delete>命令，弹出【RealConstants】复选框，单击“Add”，选择“Type1Shell63”选项，单击“OK”，弹出如下图所示对话框，将参数如图3进行设置，单击按钮。图SEQ图\*ARABIC1“RealConstant…”对话框定义材料参数：执行Preprocessor>MaterialProps>MaterialModel命令，弹出【DefineMaterialModelBehavior】，在弹出的对话框中进行设置，依次点击Structural>Linear>Elastic>Isotropic，弹出【LinearIsotropicPropertiesforMaterialNumber1】，对话框中的参数设置如图9所示，单击按钮即可。图SEQ图\*ARABIC2“Density…”对话框生成几何模型生成点执行Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>InActiveCS命令，弹出【CreateKeypointsInActiveCoordinateSystem】对话框，依次在“1,0,0”，“2,0,2000”，“3,2540,0”，“4,2540,254”，最后生成的结果如图11所示。生成线生成曲面图SEQ图\*ARABIC3生成矩形划分网格6,8,1步骤二：恢复数据库文件“buckle2.db”UtilityMenu>from步骤三：进入求解器。MainMenu>solution步骤四：定义分析类型和选项1、选择菜单路径MainMenu>Solution>-AnalysisType-NewAnalysis.单击“Static”来选中它然后单击OK。2、择菜单路径MainMenu>Solution>UnabridgedMenu>AnalysisOptions。出现对话框。3、单击Largedeformeffectsoption(大变型效应选项)使之为ON，然后单击OK。步骤五：在结点1的Y方向施加一个大小为-250的力Mainmenu>Solution-Load-Apply>Force/Moment>OnNodes步骤六：设置载荷步选项1、择菜单路径MainMenu>Solution>UnabridgedMenu>Loadstepopts-Time/Frequenc>Timeandsubstps，时间和时间步选项对话框出现。2、Numberofsubsteps(子步数)键入30。3、择菜单路径MainMenu>Solution>UnabridgedMenu>Loa