有限元基本原理與程序應(yīng)用論文

1、有限元基本原理與程序應(yīng)用論文 姓名：張善峰 學(xué)號：201300206170 年級：2013級專業(yè)：城市地下空間工程2016年6月19日1.1有限元原理課程學(xué)習(xí)體驗在看到選課表之前，我是不知道有限元原理是何物的。最初也并沒與選擇這門課。后來改選這門課程是因為李樹忱老師講到課程設(shè)計的時候，有限元會有很大的用處?？赡芤驗檎n時的限制和自身不夠努力認(rèn)真，對于有限元課程的學(xué)習(xí)程度有限。但這門課程確實使我獲益匪淺。在之前的彈性力學(xué)的課程的學(xué)習(xí)中，并沒有涉及到有限元的方法。有限元課程為我打開了新的應(yīng)力應(yīng)變分析的大門。剛剛接觸一種新鮮的方法，是帶著好奇去認(rèn)識、了解的。不過課后題計算中冗長的數(shù)據(jù)還是讓我非常頭大。

2、所以我一直期待ANSYS軟件的學(xué)習(xí)。對于我這樣的英語渣，看著滿屏幕的英文界面來使用一款軟件是一件讓人頭疼的事情。當(dāng)然安裝軟件的過程簡直就是一場噩夢。雖然僅僅學(xué)習(xí)了ANSYS的一些皮毛的功能，我還是震驚于它令人耳目一新的強大功能?？梢宰屛覀儚姆彪s的計算中解放出來。大學(xué)中的每一門課程都是提高自己的一條良好的途徑，我相信有限元課程所學(xué)習(xí)的內(nèi)容可以在我以后的學(xué)習(xí)工作中給我以幫助。當(dāng)然現(xiàn)在所學(xué)的內(nèi)容十分有限，也許并沒有太大的助力，但所謂“師傅領(lǐng)進門，修行在個人?！庇幸粋€明確的方向，再加上不斷地努力，總會取得成績的。很遺憾有限元課程只有12周的課時，也很遺憾自己不夠認(rèn)真的去學(xué)習(xí)這門課程。希望老師可以把課程

3、教授的更好，讓更多學(xué)生可以喜歡并學(xué)習(xí)這門課程。2、 厚壁圓筒計算題2.1 計算數(shù)據(jù)厚壁圓筒受到均勻內(nèi)壓P=10MPa的作用，厚壁圓筒內(nèi)徑80mm，外徑320mm，高1600mm，圓筒材料的彈性模量E=200000MPa，泊松比=0.3。 2.2 平面應(yīng)變剖分模型及單元格劃分平面應(yīng)變模型取1/4圓筒體，在兩個直邊施加約束。在內(nèi)側(cè)圓弧施加荷載。圖2.1 平面應(yīng)變模型2.3 平面應(yīng)變模型應(yīng)力和應(yīng)變云圖圖2.2 平面應(yīng)變模型應(yīng)力云圖圖2.3 平面應(yīng)變模型應(yīng)變云圖2.4 軸對稱模型剖分模型及單元格劃分軸對稱模型取厚壁圓筒的子午面剖視圖，在矩形的上下短邊施加約束。在內(nèi)側(cè)筒壁（線）施加荷載。圖2.4 軸對稱

4、模型2.5軸對稱模型應(yīng)力和應(yīng)變云圖 圖2.5 軸對稱模型應(yīng)力云圖圖2.6 軸對稱模型應(yīng)變云圖2.6 彈性力學(xué)厚壁圓筒理論解以軸線為z軸建立圓柱坐標(biāo)，由圓柱面mn、m1n1和縱截面mm1、nn1組成，微元在軸線方向的長度為1單位。圖8.微元體 1平衡方程 2幾何方程（應(yīng)力-應(yīng)變）圖9.微元體位移徑向應(yīng)變 切向應(yīng)變 變形協(xié)調(diào)方程 3物理方程 4平衡、幾何和物理方程綜合求解應(yīng)力的微分方程 ；5邊界條件 當(dāng)，；當(dāng)，。由此積分得常數(shù)A、B為： ；得到徑向應(yīng)力和切向應(yīng)力； 其中P=10MPa，厚壁圓筒內(nèi)徑=80mm，外徑=320mm。應(yīng)力和應(yīng)變的最大值在圓筒的內(nèi)壁上，求得=10Mpa， =11.33 Mpa。最大應(yīng)力=15.11Mpa。又 其中 ，將反算、代入 得變形量2.7 彈性力學(xué)理論解與ANSYS結(jié)果對比最大應(yīng)力/Mpa最大位移/m彈性力學(xué)理論解15.15.82x10e6平面應(yīng)變模型20.85