非线性有限元----作业指南

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1、非线性有限元课程ANSYS10.0Exercise指南陈章华编北京科技大学应用科学学院2010年3月版权所有不得复制I目录PART1、基本部分Exercise1模拟一带中心圆孔的矩形板受到均布拉力作用………………………………………3Exercise2用ANSYS模拟厚壁筒受内压问题………………………………………………………5Exercise3用ANSYS模拟圆棒拉伸出现颈缩问题…………………………………………………6Exercise4具有中心孔的薄壁圆筒受均匀拉伸……………………………………………………7Exercise5用ANSYS求解剪切锁定超弹性梁问题………………

2、…………………………………10Exercise6用ANSYS求解体积锁定轴对称方坯问题………………………………………………11Exercise7用ANSYS表面效应单元模拟带穿透圆孔螺栓的弹塑性扭转问题……………………10Exercise8用ANSYS模拟超弹性球压缩……………………………………………………………14Exercise9用ANSYS模拟长圆柱侧挤压接触问题…………………………………………………19Exercise10采用Norton隐式蠕变模型模拟板材压力成型过程………………………………25PART2、提高部分Exercise11用ANSYS模拟瞬态热传导

3、问题………………………………………………………22Exercise12应用ansys生死单元模拟三点弯曲梁内裂纹扩展…………………………………29Exercise13用ANSYS对I形钢柱进行非线性屈曲分析…………………………………………30Exercise14用ANSYS模拟相变问题问题…………………………………………………………32Exercise15用Druck-Prager模型模拟巷洞开挖过程……………………………………………35Exercise16用“帽盖”模型模拟边坡滑移问题…………………………………………………36Exercise17用ANSYS-LSDY

4、NA模拟陶瓷棒冲击侵彻铝板………………………………………39Exercise18用ANSYS-LSDYNA求解restart问题………………………………………………40Exercise19用ANSYS求解含裂纹等厚度空心圆盘的J积分和应力强度因子问题……………44Exercise20用ANSYS进行流固耦合FSI分析……………………………………………………46附加:用ANSYS进行APDL编程进行流固耦合分析水流冲击下管道的变形………………………642PART1、基本部分Exercise1:模拟一带中心圆孔的矩形板受到均布拉力作用一、问题描述:一带中心圆孔的单位厚度矩形

5、板,板长为800mm,宽为800mm,孔半径为r=50mm,板的上、下边受到均布拉力q=30e3(Pa/m)的作用。材料的弹性模量为E=30e6Pa,泊松比为v=0.3。材料应力—应变关系为(双线性)模型,即:屈服强度σy=33e3Pa,切模量Et=10e5。假设为各向同性硬化材料,服从关联流动法则。目标:求解三种材料的非线性分析。其中两个分别使用X向和Y向屈服比率为1.5的Hill势。第三个使用标准的vonMises屈服准则。二、问题简化:可视为平面应力问题,可取1区域建立模型,并在边界上施加对称的边界约束条件。4三、ANSYS操作步骤1进入程序→ANSYSED10.

6、0→inputInitialjobname:Tensionofaplatewithhole→OK2设置计算类型MainMenu:Preferences…→selectStructural→OK3选择单元类型MainMenu:Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete→Add→SolidQuad4node182→OK(backtoElementTypeswindow)→Option→planestress→Close4定义材料参数(材料1)MainMenu:Preprocessor→MaterialProps→MaterialMode

7、ls→Structural→Nonlinear→Inelastic→Rateindependent→Isotropichardeningplasticity→Hillplasticity→Bilinear→(三向弹性模量)EX=EY=EZ:30e6,(三向主波松比)PRXY=PRYZ=PRXZ:0.3→(三向剪切弹性模量,注意,G=E/2(1+v))GXY=GYZ=GXZ:11.54e6,→YieldStss:33e3,TangMod:10e5→提示输入材料的Hill屈服比:“rxx”输入“1.5”,其它屈服比输入“1”→OK(材料2)M

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