ansys工程实例(4经典例子)解析.doc

《ANSYS工程实例解析——输气管道受力分析》 在ANSYS软件中进行输气管道受力分析是一项常见的工程任务，它涉及到流体动力学、结构力学等多个领域。本实例将通过四个经典例子深入解析如何运用ANSYS进行输气管道的建模与静力学分析，从而得出管壁的静力场分布。以下将详细阐述问题分析、求解步骤、程序代码、结果描述和总结。 问题分析的关键在于理解管道的尺寸、载荷条件以及简化假设。由于管道长度远大于其直径，可以忽略端面效应，将其视为平面应变问题。在此案例中，输气管道的外径R₁、内径R₂、壁厚t和最大冲击载荷P分别为未知值，但给出了弹性模量E和泊松比作为材料参数。 接下来是求解步骤： 1. 定义工作文件名：在Utility Menu中选择File→Chang Jobname，输入新的工作名LEILIN，并开启新日志和错误文件。 2. 定义单元类型：通过Main Menu选择Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delte，添加Strctural、Solid、Quad 8node 82类型的单元，设置单元类型参考号为1。 3. 定义材料性能参数：在Main Menu中选择Preprocessor→Material Props→Material models，设定Structural、Linear、Elastic、Isotropic的线性各向同性材料模型，输入弹性模量E=2e11 Pa（即200GPa）和泊松比。 4. 生成几何模型和划分网格： - 使用Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Circle→Partail→Annulus创建环形区域，输入相应半径。 - 反转颜色显示以增强视觉效果。 - 显示所有面以确认几何模型。 - 通过Reflect命令对模型进行对称复制，减少计算量，先选择Y-Z plane，再选择X-Z plane。 - 合并和压缩相同的网格元素，优化模型。 5.施加边界条件和载荷：在模型的内表面施加冲击载荷P=1Mpa，确保所有边界条件都被正确地定义。 6. 设置求解器：选择Main Menu→Solution→Setup，定义求解参数，如时间步长、最大迭代次数等。 7. 运行求解：选择Main Menu→Solution→Solve，启动求解过程。 8. 后处理：分析求解结果，包括应力、应变、位移等，使用Utility Menu→PlotCtrls→Surf Data→Contour Plot显示结果，或使用Plot Results功能查看动画。 对结果进行描述和总结，包括管壁的应力分布、位移情况、安全系数评估等。如果需要，可以调整模型参数，进行参数化研究，探索不同条件下的变化趋势。 此实例不仅提供了具体的ANSYS操作步骤，还展现了在实际工程问题中如何应用有限元分析方法。通过此类练习，工程师能够更好地理解和掌握ANSYS软件，提高在解决复杂工程问题时的分析能力。