安徽工程大学,薄壁圆筒有限元分析
安徽工业大学有限元大作业
安徽工业大学ANSYS及其应用考核大作业姓名：宋井科学院：机械工程学院学号：１４９０５４０８５指导老师：于秀娟成绩：ANSYS 及其应用考核大作业学号：149054085 姓名：宋井科1、按图1尺寸建立轴承座的装配模型，具体尺寸参考讲义第9章内容（因结构和载荷的对称性，只建立了一半模型），一半模型中在轴两端作用垂直向下的载荷P 1，轴向载荷124.0P P =，各螺栓预紧力12P T =。
1P 取值：（学号最后3位数字）⨯10N ，小于1000N 时再加上1000N ，各摩擦因数1.0=μ（若轴承座和垫板有相对滑动，造成计算不收敛，可将摩擦因数加大并说明摩擦因数大小）。
要求：（1） 为何采用Ansys 计算此结构；（2） 建模过程。
简单叙述；（3） 网格划分。
请尽量采用六面体网格划分，简单叙述，列出分割后的实体图和网格图，并说明单元和节点数；（4） 加载过程（注意一半模型的载荷为整体模型的1/2）。
详细叙述加载部位和加载过程；（5） 计算结果与分析。
列出米塞斯等效应力、第一主应力和变形图，并进行强度分析，若结构需加强，如何改进？（6） 学习体会；（7） 每人必须自己完成，若数据和结果相同按不及格处理。
一、 原始数据1. 模型尺寸2.载荷大小解：因轴向载荷124.0P P =，各螺栓预紧力12P T =。
1P 取值：（学号最后3位数字）⨯10N ，小于1000N 时再加上1000N ，各摩擦因数1.0=μ（若轴承座和垫板有相对滑动，造成计算不收敛，可将摩擦因数加大并说明摩擦因数大小）。
我的学号后三位为085，所以1P =85*10+1000=1850N ；P2 = 0.4*1850=740N 12P T ==1850*2=3700N 。
基于ANSYS的轴承座的有限元分析摘要：本文利用ANSYS14.0对轴承座的强度进行有限元分析。
通过三维实体建模，设置单元类型，设置材料参数，网格划分控制，施加载荷约束建立轴承座的有限元模型，然后对轴承座进行求解，得出应力，位移分布图和变形图，继而对其进行强度分析，找出结构最易破坏的地方。
安徽工程大学多杆扭力梁有限元分析
弹塑性力学及有限元法题目：分析下图多杆扭力梁在转矩M作用下应力和应变(载荷大小自己选择)。
图7 多杆扭力梁说明：本次有限元分析采用Ansys12.0版本的经典模式进行，实体建模采用Pro/e 4.0进行。
1 建立三维实体模型Ansys将模型分为实体模型和有限元模型两大类。
实体模型由关键点、面和体组成，用于直接描述所求问题的几何特性。
是对所构建实体进行分析和改进的基础，模型建立的越精确，相应的计算结果也会越精确。
本次建模采用Pro/e4.0软件进行，如下图：图1 三维模型（1）图2 三维模型（2）Ansys可将SolidWorks、UG、Pro/E等三维软件建立的实体模型导入进行分析，为此，我们在SolidWorks中将做好的模型保存为*.igs格式，这里我们命名为“零件1. igs”。
2 建立有限元模型2.1 导入实体模型选择菜单：File->Import->Para…选择“**.igs，导入实体模型，OK。
2.2 定义单元类型由于本次弹性体组合梁需加1个力矩，所以需用到实体单元Solid和刚性单元Structural Mass。
SOLID45用于建立三维实体结构模型。
该单元由八个节点定义，每个节点有3个自由度：节点坐标系的x、y、z方向的平动。
本单元具有塑性、蠕变、膨胀、应力刚化、大变形、大应变等功能。
具有沙漏控制的凝聚积分选项。
下图是本单元的示意图：图3 SOLID187几何图形选择菜单：ANSYS Main Menu->Preprocessor->Element Type->Add/Edit/Delete，在弹出的单元定义对话框中选择Add，在弹出的单元类型库对话框中选择Structural Mass->3D Mass 21，OK。
再Add。
选择Solid->Brick 8node 45，OK。
Close。
由于3D Mass 21是刚性单元，所以应当设置质量实常量为0：选择菜单：Preprocessor->Real Constants->Add/Edit/Delete->Add，选中Type 1 Mass21，OK，将XYZ三个方向的质量设置为0。
《有限元分析》教学大纲
《有限元剖析》课程教课纲领【课程编号】×××××【课程名称】有限元剖析 / Finite Element Analysis【课程性质】专业核心课【学时】 144 学时【实验/上机学时】144学时【查核方式】试卷考【开课单位】XX学院【讲课对象】本科、机械设计制造及其自动化学生一、课程的性质、目的和任务有限元法作为边值问题的近似计算方法，跟着计算机和计算技术的迅猛发展，其应用已从固体力学发展到流体力学、热力学、电磁学、声学、光学、生物学等多耦合场问题。
《有限元剖析基础》是资料成型类专业的一门专业基础课，主要介绍固体力学有限单元法的基本理论和应用。
在对有限单元法的原理、方法进行讲解的同时配以相应的计算算例及大型工程软件的使用示例，加深学生的理解和消化。
课程教课所要达到的目的是：1、有限单元法的基本理论和实行方法；2、掌握工程构造和设施的受力及变形剖析技术并最后提升他们的工程设计能力和解决实质问题的能力； 3、利用 ANSYS软件上机实践达成两个上机练习：刚架构造有限元剖析和三维固体有限元剖析；4、掌握利用有限元的加权残值法求解场问题的观点，要点介绍 1 维和 2 维热传导问。
题有限元剖析。
二、教课内容、基本要乞降学、课时分派第一章： ANSYS 概论（13学时）（一）基本要求：认识有限元法的剖析过程，的安装与启动，前办理、加载并求解、后办理。
（二）教课内容和课时分派：1、有限元法的剖析过程，的安装与启动（ 2 学时）2、系统要求、设置运转参数（ 1 学时）3、 ANSYS剖析的基本过程（ 1 学时）4、实验内容（ 9 学时）实验 1 梁的有限元建模与变形剖析（1 学时）实验目的和要求：1)要求选择不一样形状的截面分别进行计算；2)梁截面分别采纳以下三种截面；3)设置计算类型；重点：有限元法的剖析过程，的安装与启动；难点： ANSYS剖析的基本过程；第二章：图形用户界面（13 学时）（一）基本要求：认识 ANSYS软件界面下各窗口的功能，详细包含应用命令菜单、主菜单、工具栏、输入窗口、图形窗口和输出窗口。
基于有限元分析的薄壁圆环零件加工工艺研究
精 密 成 形 工 程第16卷 第5期 156JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING 2024年5月收稿日期：2024-01-24 Received ：2024-01-24 引文格式：路春辉, 魏雁锐, 段新梅, 等. 基于有限元分析的薄壁圆环零件加工工艺研究[J]. 精密成形工程, 2024, 16(5): 156-163. LU Chunhui, WEI Yanrui, DUAN Xinmei, et al. Machining Process of Thin-walled Circular Ring Parts Based on Finite Element Analysis[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2024, 16(5): 156-163. *通信作者（Corresponding author ） 基于有限元分析的薄壁圆环零件加工工艺研究路春辉*，魏雁锐，段新梅，王丽平，李松（北京航天新立科技有限公司，北京 100039）摘要：目的 针对薄壁圆环零件刚性差、强度弱、加工过程中易发生受力变形的难题，基于薄壁圆环零件加工成形工艺，优化零件的加工工艺和装夹方式。
方法 考虑到工艺对零件加工质量的影响，对零件的加工方法和装夹方式进行研究，提出一种新的加工工装，运用ANSYS 软件对零件装夹受力情况和振动变形进行有限元模拟仿真分析。
结果 该工装不仅能够防止零件发生应力集中，还提升了零件加工精度和表面质量，工装设计为一夹一顶方式，只需调整顶尖压紧力便可确保圆环件在加工中不会发生变形，同时拆装方便，提高了生产效率。
结论 对于薄壁圆环件的数控加工，可通过科学设计零件加工工艺流程和装夹工装，解决零件受力变形问题，保证薄壁圆环零件的尺寸、形位公差和表面粗糙度符合要求，提高了生产加工效率，满足产品批量生产使用要求，为类似薄壁件的加工提供了参考。
薄壁大口径PE管材弯曲有限元分析
薄壁大口径PE管材弯曲有限元分析
雷美荣;张艳军;高翔翔;王秋冬
【期刊名称】《山西大同大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(40)3
【摘要】对加入钢丝网的薄壁大口径PE管,运用有限元法分析其在弯曲过程中出现的内侧失稳起皱、横截面畸变等问题。
采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,对薄壁大口径PE管材弯曲进行有限元分析,在分析PE管材弯曲机理和失效形式的基础上,通过实例得出有钢丝网PE管材的弯曲所受应力主要由钢丝网承载,结合弯曲测试,发现加入钢丝网可有效增强管材的刚度、抑制管材弯曲时内侧失稳起皱和横截面畸变等现象的发生,有限元数值模拟结果与实验结果较为一致,说明有限元数值模拟分析的可靠性。
【总页数】3页(P118-120)
【作者】雷美荣;张艳军;高翔翔;王秋冬
【作者单位】山西大同大学机电工程学院;山西大同大学建筑与测绘工程学院;山西大同大学煤炭工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD724
【相关文献】
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门座起重机门架结构的有限元分析_傅永华
门座起重机门架结构的有限元分析武汉水利电力大学 傅永华门架结构是门座起重机的基础结构,设计时一般简化为杆系结构进行计算,即将其部件作为浅梁处理。
然而在实际工程中,许多圆筒门架的部件已不宜视为浅梁。
如某电厂的60t M 6022型门座起重机(图1),沿轴线方向计算高跨比:主梁为260/1050=1/4,下横梁为250/1050=1/4.2,均属于深图1 60t M 6022型门座起重机示意图梁范畴;圆筒与两侧立柱更甚,高跨比分别为320/490=1/1.54与250/320=1/1.28,显然作为刚架结构分析是有很大误差的。
当然,在具体设计中,可加大安全储备弥补这一缺陷,但难免带有盲目性。
而且作为一种复杂的薄壁箱形结构,不了解其应力场的具体分布情况,难以有效地优化结构。
本文以某电厂M6022型门座起重机(以下简称门机)为例,使用Super Sap93大型结构分析软件用板壳元建立力学模型计算,并在分析应力场分布特点的基础上,多次改变模型的局部结构反复计算,较合理地说明了这类结构的强度条件与加固措施。
1 模型建立1.1 单元划分圆筒门架结构是对称的,但门机工作时工况的变化不便于利用对称性,故采用四结点任意四边形板壳元建立整个结构的模型。
其中圆筒板厚18mm,主梁翼缘板厚18m m,腹板厚14mm,下横梁翼缘板厚16mm,腹板厚14mm 。
网格划分如图2所示,共1825个结点,1840个单元。
图2 圆筒门架结构网格节点图的升、降、存和取分别操作,而且是手离按钮即停止动作,有关检测和安全系统仍有效(门联锁除外),升降电机处于慢速状态。
3 安全系统垂直升降式立体停车库的安全系统是由车辆尺寸和重量检测系统、超速保护系统、升降传动机构失效保护系统、冲顶保护系统、沉底保护系统、联锁保护系统、消防系统和避雷装置等组成,其工作方式举例如下:(1)车辆尺寸和重量检测系统 当车超尺寸或超重y/超负荷0灯亮,否则/安全确认0灯亮y 车驶出y 关门y 结束。
薄壁圆筒局部限制失稳的试验及有限元研究
第４２卷第１期燕山大学学报Ｖｏｌ ４２Ｎｏ １２０１８年１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪａｎ．２０１８㊀㊀文章编号：１００７⁃７９１Ｘ（２０１８）０１⁃００２９⁃０５薄壁圆筒局部限制失稳的试验及有限元研究尹宗勋，高炳军∗，董俊华（河北工业大学化工学院，天津３００１３０）㊀㊀收稿日期：２０１７⁃０３⁃２５㊀㊀㊀责任编辑：温茂森基金项目：河北省自然科学基金资助项目（Ｅ２０１７２０２０７８，Ｅ２０１１２０２０４４）㊀㊀作者简介：尹宗勋（１９９１⁃），男，河北廊坊人，硕士研究生，主要研究方向为过程及装备ＣＡＥ；∗通信作者：高炳军（１９６６⁃），男，河北沧县人，博士，教授，主要研究方向为压力容器强度分析与优化，Ｅｍａｉｌ：ｂｊｇａｏ＠ｈｅｂｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ㊂摘㊀要：以易拉罐为薄壁圆筒试件，设计并加工了一组局部刚性夹持结构，对局部刚性夹持试件进行外压试验，考察了局部限制约束对薄壁外压圆筒稳定性的影响，同时利用有限元软件ＡＮＳＹＳ对结构进行了特征值屈曲分析和几何非线性屈曲分析㊂试验与有限元计算表明：临时性局部限制约束可以提高外压薄壁筒体的抗失稳能力，并且薄壁圆筒的失稳临界压力和失稳波形数随刚性夹持件宽度的增加而增大㊂关键词：局部限制失稳；薄壁圆筒；临界压力；有限元中图分类号：ＴＵ３１１．２，Ｏ３４３．９㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７⁃７９１Ｘ．２０１８．０１．００４０ 引言低温液体运输半挂车的罐体主要由外壳与内容器构成［１］，其中内容器在正常工作状态下是内压容器，不存在稳定性问题㊂但是制造过程中当对内容器焊缝进行氦检漏［２］时需要对内容器抽真空㊂内容器内部虽设有安装防波板用的支撑圈以及安装内容器与外壳环氧玻璃钢支撑用的支撑圈，但通常不能满足稳定性要求，内容器失稳如图１所示㊂氦检漏时在罐体外壁加装临时性局部刚性夹持构件［３］是否可以增加罐体的抗失稳能力有待于深入研究，这种局部夹持失稳属于限制失稳问题㊂图１㊀内压容器失稳图Ｆｉｇ．１㊀Ｂｕｃｋｌｉｎｇｏｆｉｎｎｅｒｃｏｎｔａｉｎｅｒ㊀㊀限制失稳［４］是指构件失稳时由于受到某种限制性约束而不能自由发生屈曲变形的失稳㊂在很多的实际工程中都能够应用到，比如埋地管道［５］㊁隧道的防漏衬层［６］㊁核电站安全壳中的钢衬壳［７］等等㊂因此对于限制失稳的研究有很重要的实际工程意义㊂郭英涛等［８］采用弹性材料Ｍｙｌａｒ制作衬壳，外侧刚性限制为钢制圆柱筒壳的装置进行了试验研究，结果表明受侧向外压的圆柱薄衬壳限制失稳临界压力比自由失稳临界压力有很大的提高㊂冯兴奎等［９］采用模拟尿素合成塔松衬里设备的结构构件，对外壁受刚性约束的外压圆筒进行了稳定性试验研究，结果表明，外壁刚性约束具有加强作用，可使临界压力明显提高㊂ＹａｍａｍｏｔｏＹ和ＭａｔｓｕｂａｒａＮ［１０］对限制在刚性壁中的圆柱衬壳进行了试验研究，试验发现当压力较小时，壳体先按照自由屈曲的形式发生变形，直到和外壁发生接触，随着压力的增加，壳体外壁与刚性内壁的接触区域逐渐增大，所承受的压力会高于自由屈曲的临界压力㊂以上对限制失稳的试验研究有一个共同点，即衬壳被整体约束在外侧刚性约束内，但是对于临时性局部限制约束对外压薄壁圆筒稳定性的影响还缺乏必要的试验验证，因此，本文设计并加工了一套局部刚性夹持结构，选用易拉罐作为试件来模拟薄壁筒体进行外压试验，并利用软件ＡＮＳＹＳ对相应结构进行有限元计算，验证利用这３０㊀燕山大学学报２０１８种临时性局部刚性夹持结构提高外压薄壁圆筒抗失稳能力的可行性㊂１㊀外压试验１．１㊀试件及局部夹持结构外压试件采用易拉罐［１１］（图２（ａ）），材料为马口铁，厚度为０．１９ｍｍ，平均外径为５２．５６ｍｍ，有效长度为１２３ｍｍ，材料的弹性模量为１．９４ˑ１０５ＭＰａ，屈服极限为３７３．４ＭＰａ㊂加工的局部夹持结构如图２（ｂ）所示，由两个半圆形钢质夹持环㊁两个半圆形固定环以及两对螺栓螺母组成，材料为３０４不锈钢㊂其中夹持环内壁可以与易拉罐外壁贴合，主要起提供限制约束的作用；固定环端部有用于连接的折边段，折边段上开有螺栓孔，主要起固定夹持环的作用㊂安装局部夹持结构的试件如图２（ｃ）所示㊂试验制备了７组不同宽度的夹持环，宽度尺寸分别为５ｍｍ㊁１０ｍｍ㊁１５ｍｍ㊁２０ｍｍ㊁２５ｍｍ㊁３０ｍｍ㊁３５ｍｍ，厚度均为２ｍｍ㊂图２㊀外压试件Ｆｉｇ．２㊀Ｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｓｐｅｃｉｍｅｎ１．２㊀外压试验装置及试验过程外压试验装置如图３所示，包括手动试压泵㊁加压容器㊁精密压力表等组件㊂图３㊀外压试验装置图Ｆｉｇ．３㊀Ｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｔｅｓｔｓｅｔｕｐ㊀㊀打开加压容器平板封头中心开孔处的法兰盖，向加压容器内注满水㊂将局部夹持结构装夹于易拉罐的中间位置并且在易拉罐顶端的凹陷处装上Ｏ形密封圈，然后放置于法兰盖的凹槽中，安装托环并通过拧紧螺钉使托环压紧Ｏ形密封圈来实现外压试件的密封，试件安装的结构示意图及实物图见图４㊂使用螺丝刀拧紧固定板上的支撑杆使其末端的支撑盘接触外压试件底端，以消除试验中轴向载荷对试件失稳临界压力的影响（固定板焊接于法兰盖上，支撑杆与固定板通过螺纹连接）㊂外压试件内腔通过支撑杆与法兰盖之间的空隙与大气相通㊂拧紧螺栓使法兰盖固定在加压容器平板封头的中心开孔处，并压紧橡胶垫片实现法兰盖与平板封头间的密封㊂利用手动试压泵向压力容器内加压，由精密压力表测量压力，记录能够达到的最大压力即为试件的临界压力㊂打开法兰盖取下失稳试件，观察失稳波形，记录失稳波形数㊂图４㊀外压试件安装图Ｆｉｇ．４㊀Ｓｐｅｃｉｍｅｎａｓｓｅｍｂｌｙ１．３㊀试验结果及分析无夹持环的试件失稳如图５（ａ）所示，其临界第１期尹宗勋等㊀薄壁圆筒局部限制失稳的试验及有限元研究３１㊀压力为０．１５ＭＰａ，失稳波形数为４个；安装宽度为３０ｍｍ夹持环的试件失稳如图５（ｂ）所示，其临界压力为０．４９ＭＰａ，失稳波形数为６个㊂其他试件试验数据见表１㊂由试验结果可得，对外压薄壁圆筒施加临时性局部限制约束可以增加筒体的抗失稳能力并且随着局部夹持环宽度尺寸的增加，外压试件的临界压力逐渐增大㊂图５㊀失稳试件Ｆｉｇ．５㊀Ｂｕｃｋｌｉｎｇｓｐｅｃｉｍｅｎ２㊀有限元分析２．１㊀有限元模型易拉罐采用ｓｈｅｌｌ１８１单元，局部夹持环采用ｓｏｌｉｄ４５单元进行有限元分析［１２⁃１３］㊂有限元模型网格剖分如图６所示，筒体中间网格加密部分为接触区域，模型共包括１８０８０个节点，１７０８０个单元㊂位移约束条件为在薄壁圆筒一端施加环向约束并且在其中的一个关键点上施加轴向约束，另一端仅施加环向约束［１４］，局部夹持环在内㊁外表面对称位置的８个节点上施加环向辅助约束㊂载荷为筒体外壁施加１ＭＰａ外压㊂筒体失稳过程中，局部夹持环内壁与筒体外壁之间产生接触㊂采用面面接触建立接触对，夹持环内壁为目标面，圆筒外壁为接触面，分别选用ＴＡＲＧＥ１７０和ＣＯＮＴＡ１７４单元，摩擦系数取０．３［１５］㊂图６㊀网格剖分Ｆｉｇ．６㊀Ｍｅｓｈｉｎｇ２．２㊀有限元分析结果无夹持环试件的特征值屈曲模态如图７（ａ）所示，屈曲载荷系数为０．１８３８２８，即临界压力为０．１８３８２８ＭＰａ，失稳波形数为４个㊂装有３０ｍｍ局部夹持环试件的特征值屈曲模态图如图７（ｂ）所示，屈曲载荷系数为０．５８９０７８，即临界压力为０．５８９０７８ＭＰａ，失稳波形数为７个，从图中可以看出，局部夹持环对试件的失稳波形有很大影响，临界压力也有很大的提高㊂图７㊀失稳模态Ｆｉｇ．７㊀Ｂｕｃｋｌｉｎｇｍｏｄｅ３２㊀燕山大学学报２０１８㊀㊀随后在特征值屈曲分析基础上进行几何非线性分析，将特征值屈曲分析所得到的一阶屈曲模态乘以比例系数０．０１作为初始缺陷引入到模型中，采用弧长法进行计算㊂提取结果中径向位移最大的节点，做出其对应的压力与径向位移的平衡曲线，如图８所示，曲线中的最大压力０．４８８ＭＰａ即为临界压力㊂其他计算结果见表１㊂图８㊀压力位移曲线Ｆｉｇ．８㊀Ｐｒｅｓｓｕｒｅ⁃ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｒｅｓｐｏｎｓｅ表１㊀各试件的临界压力与失稳波形数Ｔａｂ．１㊀Ｃｒｉｔｉｃａｌｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｏｆｓｐｅｃｉｍｅｎ夹持环宽度／ｍｍ临界压力／ＭＰａ失稳波形数试验值特征值屈曲分析结果非线性屈曲分析结果试验值特征值屈曲分析结果非线性屈曲分析结果００．１５０．１８４０．１７４４４５０．３８０．４４７０．３８２５７７１００．４００．４７２０．４０８６７７１５０．４２０．４９５０．４２７６７７２００．４４０．５２１０．４４５６７７２５０．４６０．５５２０．４６５５７７３００．４９０．５８９０．４８８６７７３５０．５１０．６１９０．５１９７８８３㊀有限元模拟结果与试验结果的对比为了进一步探究局部夹持环宽度对试件临界压力的影响，另外补充计算了夹持环宽度为１ｍｍ㊁２ｍｍ㊁３ｍｍ㊁４ｍｍ㊁４０ｍｍ㊁５０ｍｍ情况下模型的临界压力，并将有限元模拟结果与试验结果作图，如图９所示㊂由图可知，特征值屈曲分析计算的临界压力与试验结果相比均偏大，最大偏差为２１．３３％，原因是在特征值计算的过程中没有考虑筒体的初始缺陷对临界压力的影响，而将初始缺陷引入模型计算的几何非线性屈曲分析计算结果可以与试验结果很好的吻合，也说明所引入的初始缺陷是合理的㊂三种方式所得到的结果均具有相同的变化趋势，即随着局部夹持环宽度的增加，临界压力值逐渐增大㊂并且，带有局部夹持环试件的临界压力要远大于相同条件下自由失稳试件的临界压力㊂由此可见，临时性地加装局部夹持环这种限制约束可以增强薄壁外压容器的抗失稳能力㊂此外，随着局部夹持环宽度的增加，外压薄壁圆筒的失稳波形数也会增加㊂根据图９中的数值计算结果可以看出当局部夹持环的宽度为５ｍｍ时，临界压力的变化出现第一个拐点，因此可以作为合理的夹持环宽度㊂图９㊀有限元计算结果与试验结果的对比Ｆｉｇ．９㊀Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓ４㊀结论１）试验及有限元计算表明临时性局部限制约束可以提高外压薄壁筒体的抗失稳能力㊂２）外压圆筒的临界压力随刚性夹持件宽度的增加而增大，临界压力出现第一个拐点时的宽度可作为夹持环的合理宽度㊂３）外压薄壁圆筒的失稳波形数随着夹持环宽度的增加而增加㊂参考文献１ 卫丽霞．液化天然气运输半挂车结构及流程 Ｊ ．中国特种设备安全２０１１ ２７ １ ２２⁃２３．ＷＥＩＬＸ．ＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆＬＮＧｓｅｍｉｔｒａｉｌｅｒ Ｊ ．ＣｈｉｎａＳｐｅｃｉａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＳａｆｅｔｙ ２０１１ ２７ １ ２２⁃２３．２ 张梅孙占远．低温液体运输车在抽空氦检漏中的问题及改进 Ｊ ．中国特种设备安全２００９ ２５ ９ ４１⁃４２．ＺＨＡＮＧＭ ＳＵＮＺＹ．Ｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅｃｒｙｏｇｅｎｉｃｌｉｑｕｉｄｖｅｈｉｃｌｅ第１期尹宗勋等㊀薄壁圆筒局部限制失稳的试验及有限元研究３３㊀ｄｕｒｉｎｇｈｅｌｉｕｍｌｅａｋｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔａｃｔｉｃｓ Ｊ ．ＣｈｉｎａＳｐｅｃｉａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＳａｆｅｔｙ ２００９ ２５ ９ ４１⁃４２．３ 刘康林童长河黄剑平等．低温夹套容器内罐氦检漏辅助装置２０１２２０２４５８１５１．９ Ｐ．２０１２⁃１２⁃１９．ＬＩＵＫＬ ＴＯＮＧＣＨ ＨＵＡＮＧＪＰ ｅｔａｌ．Ａｕｘｉｌｉａｒｙａｐｐｌｉａｎｃｅｆｏｒｈｅｌｉｕｍｌｅａｋｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｃｒｙｏｇｅｎｉｃｖｅｓｓｅｌｗｉｔｈｊａｃｋｅｔ．２０１２２０２４５８１５１．９ Ｐ．２０１２⁃１２⁃１９．４ 郭英涛任文敏．关于限制失稳的研究进展 Ｊ ．力学进展２００４ ３４ １ ４１⁃５２．ＧＵＯＹＴ ＲＥＮＷＭ．Ｓｏｍｅａｄｖａｎｃｅｉｎｃｏｎｆｉｎｅｄｂｕｃｋｌｉｎｇ Ｊ ．ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＭｅｃｈａｎｉｃｓ ２００４ ３４ １ ４１⁃５２．５ ＬＩＺＣ．Ｅｌａｓｔｉｃｂｕｃｋｌｉｎｇｏｆｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｐｉｐｅｌｉｎｉｎｇｓｗｉｔｈｖａｒｉａｂｌｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｎｃａｓｅｄｉｎｒｉｇｉｄｈｏｓｔｐｉｐｅｓ Ｊ ．Ｔｈｉｎ⁃ｗａｌｌｅｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ２０１２ ５１ ２５ １０⁃１９．６ ＶＡＳＩＬＩＫＩＳＤ ＫＡＲＡＭＡＮＯＳＳＡ．Ｍｅｃｈａｎｉｃｓｏｆｃｏｎｆｉｎｅｄｔｈｉｎ⁃ｗａｌｌｅｄｃｙｌｉｎｄｅｒｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｊ ．ＡｐｐｌｉｅｄＭｅｃｈａｎｉｃｓＲｅｖｉｅｗｓ ２０１４ ６６ １ ０１０８０１．７ 范钦珊丁红丽徐秉业等．安全壳中钢衬壳热屈曲问题理论与实验研究Ⅱ 实验部分 Ｊ ．力学学报１９９１ ３１ １ ８４⁃９１．ＦＡＮＹＳ ＤＩＮＧＨＬ ＸＵＢｉｎｇｙｅ ｅｔａｌ．ＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｍａｌｂｕｃｋｌｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｌｉｎｅｒｓｈｅｌｌｓＩＩ －Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐａｒｔ Ｊ ．ＡｃｔａＭｅｃｈａｎｉｃａＳｉｎｉｃａ １９９９ ３１ １ １ ８４⁃９１．８ 郭英涛任文敏．圆柱壳限制失稳的实验研究 Ｊ ．工程力学２００６ ２３ Ｓ１ ７⁃１０．ＧＵＯＹＴ ＲＥＮＷＭ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｃｏｎｆｉｎｅｄｂｕｃｋｌｉｎｇｏｆｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｓ Ｊ ．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｃｓ ２００６ ２３ Ｓ１ ７⁃１０． ９ 冯兴奎孟祥波付玉华等．外壁受刚性约束的外压圆筒的稳定性试验研究 Ｊ ．压力容器１９８７ ４ ６ １８⁃２２．ＦＥＮＧＸＫ ＭＥＮＧＸＢ ＦＵＹＨ ｅｔａｌ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｂｕｃｋｌｉｎｇｏｆｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄｃｙｌｉｎｄｅｒｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｏｕｔｓｉｄｅｒｉｇｉｄｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ｊ ．ＰｒｅｓｓｕｒｅＶｅｓｓｅｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １９８７ ４ ６ １８⁃２２． １０ ＹＡＭＡＭＯＴＯＹ ＭＡＴＳＵＢＡＲＡＮ．Ｂｕｃｋｌｉｎｇｏｆａｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｒｅｓｔｒａｉｎｅｄｂｙａｎｏｕｔｅｒｒｉｇｉｄｗａｌｌ Ｊ ．ＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄＡｐｐｌＭｅｃｈ １９７９ ２７ ６ １１５⁃１２６．１１ 高炳军唐辉永苏亮等． 露露易拉罐作为外压圆筒稳定性试验试件的可行性研究 Ｊ ．河北工业大学成人教育学院学报２００８ ２３ １ ５３⁃５６．ＧＡＯＢＪ ＴＡＮＧＨＹ ＳＵＬ ｅｔａｌ．Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆ Ｌｕｌｕ ｐｏｐｃａｎａｓｓｐｅｃｉｍｅｎｆｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｃｙｌｉｎｄｅｒｓｔａｂｉｌｉｔｙｕｎｄｅｒｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｊ ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｄｕｌｔＥｄｕｃａｔｉｏｎＳｃｈｏｏｌｏｆＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２００８ ２３ １ ５３⁃５６．１２ 周云岗杨靖华．多塔斜拉⁃悬吊协作体桥力学性能探讨 Ｊ ．燕山大学学报２０１５ ３９ １ ８８⁃９４．ＺＨＯＵＹＧ ＹＡＮＧＪＨ．Ｓｔｕｄｙｏｎｍｅｃｈａｎｉｃｓｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｍｕｌｔｉ⁃ｔｏｗｅｒｓｃａｂｌｅ⁃ｓｔａｙｅｄｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅｓ Ｊ ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ２０１５ ３９ １ ８８⁃９４．１３ 肖俊华段晓森．贝氏体钢组合辙叉的准静态接触有限元分析 Ｊ ．燕山大学学报２０１５ ３９ ２ １６５⁃１６９．ＸＩＡＯＪＨ ＤＵＡＮＸＳ．Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｎｂａｉｎｉｔｅｓｔｅｅｌｃｒｏｓｓｉｎｇｕｎｄｅｒｑｕａｓｉ⁃ｓｔａｔｉｃｃｏｎｔａｃｔｌｏａｄ Ｊ ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ２０１５ ３９ ２ １６５⁃１６９．１４ 余伟炜高炳军．ＡＮＳＹＳ在机械与化工设备中的应用 Ｍ ．２版．北京中国水利水电出版社２００７ ８４⁃９７．ＹＵＷＷ ＧＡＯＢＪ．ＡＮＳＹＳａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｍｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍ ．２ｎｄｅｄ．Ｂｅｉｊｉｎｇ ＣｈｉｎａＷａｔｅｒ＆ＰｏｗｅｒＰｒｅｓｓ ２００７ ８４⁃９７．１５ 刘康林赵国朱志彬等．基于ＡＮＳＹＳ的圆柱壳限制失稳研究 Ｊ ．石油化工设备２０１３ ４２ ５ ８⁃１１．ＬＩＵＫＬ ＺＨＡＯＧ ＺＨＵＺＢ ｅｔａｌ．ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｃｏｎｆｉｎｅｄｂｕｃｋｌｉｎｇｏｆａｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｂａｓｅｄｏｎＡＮＳＹＳ Ｊ ．Ｐｅｔｒｏ⁃ＣｈｅｍｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔ ２０１３ ４２ ５ ８⁃１１．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｔｕｄｙｏｎｌｏｃａｌｃｏｎｆｉｎｅｄｂｕｃｋｌｉｎｇｏｆｔｈｉｎ⁃ｗａｌｌｃｙｌｉｎｄｅｒＹＩＮＺｏｎｇｘｕｎ ＧＡＯＢｉｎｇｊｕｎ ＤＯＮＧＪｕｎｈｕａＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｔｉａｎｊｉｎ３００１３０ ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ Ｃａｎｓａｒｅｔａｋｅｎａｓｔｈｉｎ⁃ｗａｌｌｅｄｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｓｐｅｃｉｍｅｎｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅ．Ａｇｒｏｕｐｏｆｌｏｃａｌｒｉｇｉｄｃｌａｍｐｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ．Ａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｏｄｉｓｃｏｖｅｒｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｌｏｃａｌｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｏｎｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｉｎ⁃ｗａｌｌｃｙｌｉｎｄｅｒｕｎｄｅｒｕｎｉｆｏｒｍｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅ．ＴｈｅｅｉｇｅｎｖａｌｕｅｂｕｃｋｌｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｇｅｏｍｅｔｒｉｃｎｏｎｌｉｎｅａｒｂｕｃｋｌｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｅｍｐｌｏｙｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｉｄｏｆＡＮＳＹＳ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｅｍｐｏｒａｒｙｌｏｃａｌｒｉｇｉｄｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｔｈｅｔｈｉｎ⁃ｗａｌｌｃｙｌｉｎｄｅｒｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ ｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｂｕｃｋｌｉｎｇｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉｍｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｇｒａｄｕａｌｌｙｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｃｌａｍｐｉｎｇｗｉｄｔｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｌｏｃａｌｃｏｎｆｉｎｅｄｂｕｃｋｌｉｎｇ ｔｈｉｎ⁃ｗａｌｌｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌ ｃｒｉｔｉｃａｌｐｒｅｓｓｕｒｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ。
开口薄壁圆管弹塑性弯扭试验及ABAQUS分析
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald28DOI：10.16660/ki.1674-098X.2017.29.028开口薄壁圆管弹塑性弯扭试验及ABAQUS分析①徐喆 杨晓林* 贺雨 王斐 刘芬良（青海大学土木工程学院 青海西宁 810016）摘 要：开口薄壁圆管构件在受扭矩及弯矩作用时的变形与闭口圆柱截面试件截然不同。
本文分析开口薄壁圆筒在弯扭组合变形作用下的应力及应变的大小、方向并进行试验测量，并用ABAQUS有限元软件分析该开口薄壁圆筒的应力、应变及弯矩、扭矩，最后将其与试验结果进行对比分析。
关键词：开口薄壁圆筒 弯扭组合 应力 应变 ABAQU分析中图分类号：TP317 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2017)10(b)-0028-02①基金项目：青海省科技项目（项目编号:2014-HZ-822；2016-ZJ-721；2017-ZJ-783）；教育部春晖计划（项目编号:Z2014002）；青海大 学中青年科研基金（项目编号:2013-QGY -2；2014-QGY -10）；青海大学研究生课程建设项目（项目编号:qdyk-170206）。
作者简介:徐喆(1994—),男,汉族，甘肃嘉峪关人，硕士研究生，本科，主要从事混凝土冲击动力学及有限元研究。
通讯作者：杨晓林(1980—)，男，汉族，陕西礼泉人，硕士，讲师，主要从事混凝土结构及耐久性、损伤理论工作，E-mail:xiaoliny@。
在工程领域中，可以理论分析结构的应力、应变等情况，还可以采用实验的方法对构件模型进行分析测量，还可以采用ABAQUS有限元分析软件对其进行分析，ABAQUS 能够求解广泛的线性和非线性问题，包括结构的静态、动态、热响应等。
本文采用电测法测定开口薄壁圆筒在弯扭组合下的应力、应变情况，并用ABAQUS对该构件进行分析，并将结果与电测法及理论计算相比较。
实验四薄板圆孔的有限元分析
（2） 生成一个圆孔 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circle，弹出如图所示的 【Solid Circular Area】对话框。分别在【WP X】、【WP Y】和【Radius】文本框中输入“0”、 “0”、“5”。单击 OK 按钮，生成结果如下左图所示。 （3） 执行面相减操作 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Areas，弹出一个拾取 框。拾取编号为 A1 的面，单击 OK 按钮。然后拾取编号为 A2 的圆面，单击 OK 按钮。生 成结果如下右图所示。
泊松比=0.3 拉伸载荷：
P=1000Pa 几何参数：
平板厚度 t=0.1m。 单元类型：
Structural Solid Quad 8node 82 1. 定义工作文件名和工作标题 （1） 定义工作文件名 Utility Menu>File>Change Jobname，输入文件名，选择【New log and error files】复选框， 单击 OK 按钮。 （2） 定义工作标题 Utility Menu>File>Change Title，输入工作标题，单击 OK。 （3） 重新显示 Utility Menu>Plot>Replot （4） 关闭三角坐标符号 Utility Menu>PlotCtrls>Window Controls>Window Options，弹出【Windows Options】对
单击 Add 按钮，弹出如图所示的【Library of Element Types】对话框。选择“Structural Solid” 和“Quad 8node 82”选项，单击 OK 按钮，然后单击 Close 按钮。
《有限元分析》课程教学大纲
《有限元分析》课程教学大纲一、课程与任课教师基本信息课程名称：有限元分析课程类别：必修课□选修课■学时学分：其中实验（实训、讨论等）学时：授课时间：周三、节授课地点：任课教师姓名：孟宪铸职称：副教授所属院（系）：机械工程学院适用专业班级：机械设计本、班联系电话：答疑时间、地点与方式：课前、课后，教室，交流二、课程简介本本课程是机械设计制造及其自动化专业的学科选修课。
它的教学目的和任务是使学生掌握有限元法基本原理，为进一步应用有限元法解决复杂的工程问题打下基础。
三、课程目标结合专业培养目标，提出本课程要达到的目标。
这些目标包括：、知识与技能目标了解有限元法的特点及利用有限元分析结构的基本步骤；理解杆、梁、板单元刚度矩阵的推导方法；理解常用非节点载荷的处理方法；学会将一般的工程问题归结为有限元力学模型的方法，并能上机计算。
、过程与方法目标保留了传统教学手段“粉笔黑板模型”的合理内核，同时积极开发、利用多媒体资源，形成全方位的立体化的教学手段，从而达到“减压增趣”、“提智扩能”的教学目标。
、情感、态度与价值观发展目标有限元分析属学科选修课。
根据世纪教育教学改革“宽口径、厚基础、高素质、强能力”的原则，学生应有较好的素质结构、较全面的知识结构。
有限元分析理论性强，与各类工程技术有着密切的联系，因此处理工程问题的能力是学习该课程学生的必备素质。
学生应重视本课程在素质培养中的作用，本着对自己、对社会高度负责的态度搞好课程学习。
体现在学习中，具体要做到：明确学习目标，端正学习态度，培养学习兴趣，认真完成每个学习环节。
同时，积极落实人才培养计划，使自己成为出色的、受社会所欢迎的工程技术人才。
四、与前后课程的联系前导课程：高等数学、线性代数、材料力学、弹性力学。
后续课程：有关专业课。
五、教材选用与参考书、选用教材：王元汉李丽娟李银平编著，《有限元法基础与程序设计》，华南理工大学出版社。
：、参考书：杨荣柏主编，《机械结构分析的有限元法》，华中科技大学出版社。
大开孔外压圆筒失稳行为的有限元分析
际生产 中经不 超过 １０ ００ｍｍ。我 国 Ｇ ５ － １９ （ 制压 Ｂ１０ ９ ８ 钢
基金项 目： 国家高技术研究发展计划 （ ６ ８３计划） 目标导 向课题（ ０７ Ａ ４ ４ ０ ２０ Ａ ０ Ｚ ３ ）
的程 度会 更 大 ， 论计 算 更 为 困难 。现有 压 力 容 理
０ 引言
器标 准 中外压 设 计计 算 对 开 孔 率有 一 定 的限 制 。
Ａ ＭＥ压 力容器规 范 ２ ０ Ｓ ０ ７版 Ｕ ３ Ｇ一 ６中外压 容
器设 计应 用范 围为 ： 直径 不 超过 １０ ｍ 的圆 对 ５０ａ
ＣＨＥＮ ｈ —ｘａ Ｓ ｉ ｉｏ，ＧＡＯ ｎ Ｚｅ ｇ—ｌ ｎ ｉ ｇ，Ｊ Ｎ ｅ —ｙ ａ Ｉ Ｗ ｉ ａ，ＣＨＥＮ ｎ Ｂｉｇ—ｂｎ ｉｇ
（ ｈｊ ｎ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈ ｏｏｙ Ｉｓｔｔ ｏ ｒｃｓ ｑ ｉｍ ｎ ａｄ Ｃ ｎｒｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｈａｇｈｕ Ｚ ｅｉ ｇＵ ｉ ｓｙｏ ｃｎ ｌ ， ｎｔｕｅ ｆ ｏｅｓ ｕｐ ｅ ｔ ｎ ｏｔ ｇｎｅ ｎ ， ｎ ｚｏ ａ ｅ ｔ Ｔ ｇ ｉ Ｐ Ｅ ｏＥ ｉ ３ ０ ３ Ｃ ｉａ １０ ２， ｈｎ ）
ｓｕ ｉｄ ｂ ｈｅ ｍｅｈ ｄ ｆｅｇ ｎ ａｕ ａ ａ ｙ ｉ ｎ ｅ ｍｅｒ —ｍａ ｅ ａ ｔ ｄ ｅ ｙ ｔ ｔ ｏ ｓ ｏ ｉｅ ｖ ｌ ｅ ｎ ｌｓｓ ａ ｄ ｇ ｏ ｔｙ ｔｒ ｌｂｉ— ｎ ｎ ｉ ｅ ｒ ａ ａｙ ｉ ａ ｏ ｔ ｇ ｉ ｏ ｌｎ ａ ｎ ｌ ｓｓ， ｄ ｐ ｉ ｎ ｔ ｅ ｅａ ｔ ｎ ｌ ｓｉ ｈ ｌ ｓｉ ａ ｄ ｅａ ｔｃ—ｐ ａ ｔ ｏ ｓｉ ｉ ｅｒ ｌ ｔ ｎ ｈ ｐ． ｒ ｕ ｈ ａ ｓ ｒｅ ｆｔ ｅ ｃ ｌ ｕ ａｉｎ ｏ ｒｔ ａ ｅ — ｃ ｌ ｓｉ ｃ ｎ ｔｔ ｖ ｅａ ｉ ｓ ｉ Ｔｈ ｏ ｇ ｅ ｓｏ ａｃ ｌｔｏ ｆｃ ｉ ｌｐｒ ｓ ｃ ｕｔ ｏ ｉ ｈ ｉ ｃ ｓ ｒ ｎ ｈ ｏ ａ ａｉ ｅａ ａｙ ｉ ｆｔ ｅ ｆｎ ｔ ｌｍｅ ｔｃ ｌ ｕ ａｉｎ ｏ ｈｅ ｂ ｃ ｌｎ ａ ｅ ｕ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｒｔｖ ｎ ｌｓｓｏ ｉ ｅ ｅ ｎ ａｃ ｌｔｏ ｎ ｔ ｕ ｋ ｉ ｇ ｃ ｓ ｓ，ｔ ｅ ｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｈ ｉ ｅ ｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｔ ａ ｈ ｔ ｏ ｆｈ ｌ ｒ ａ ｒ ｉ ｆ ｒｅ ｎ ｓ ａ ｌ ａ ｅ ａ ｆ ｃｉ ｅ ｆｒｏ ｅ ｉ ｇ ｒ ｔ ｔ ｉ ５． ｈ ｔｔ ｅ ｍｅｈ ｄ ｏ ａｆａ ｅ ｅｎ ｏ ｃ ｍｅ ｔｉ ｐｐ ｉ ｂｌ ｎｄ ｅｆ ｔｖ ｏ ｐ ｎ ｎ ａ ｉ ｗｉｈ ｎ ０． ｃ ｅ ｏ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ａ ｇ ｐｅ ｉ ｇ； ｒｔｃ ｌｐ ｅ ｓ ｒ ｂｕ ｋ ｉ ｇ； ｎｔ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｌ ｒ ａ ｒ ｉｆ ｒ ｅ ｎ ｌ ｒ ｅ ｏ ｎ ｎ ｃ ｉａ ｒ ｓ ｕ ｅ； ｃ ｌｎ ｆ ｉ ｅｅ ｎ ； ａｆａ ｅ ｅ ｎ ｏｃ ｍｅ ｔ ｉ ｉ ｅ
大开孔外压圆筒失稳行为的有限元分析
大开孔外压圆筒失稳行为的有限元分析
近年来，随着经济的发展和技术的进步，大开孔圆筒的失稳行为受到越来越多的关注。
有限元(Finite Element,FE)分析是用于研究大孔圆筒段外压失稳行为的研究工具。
受力学、化学、材料、热物理稳定性等因素的制约，大孔圆筒段失稳破裂研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
有限元法能准确地模拟出材料的结构特性，可以快速地预测出在某一应力条件下材料的受力行为，此外还可以得到确切的失稳破裂位置。
因此，利用有限元法可以为大开孔外部压缩圆筒的失稳破裂研究提供有效的临界条件和数据支持。
首先，建立有限元模型。
利用有限元法可以模拟出材料的准确结构特性和表面特征，然后对所建立模型进行网格剖分，以保证计算的准确度。
其次，确定材料的单元形式。
特别是确定单元模型和边界条件是有限元模型计算前提条件，影响到有限元计算的准确性和效率。
此外，在参数设置方面，还应进行有限元数值求解的兼容性检查，以确保所有结果的准确性。
最后，实施计算。
利用有限元分析技术，可以得出影响材料失稳的不同应力状态的结果，可以模拟出准确的破裂条件，从而更加准确地研究圆筒失稳破裂行为，为大开孔圆筒材料的夺性研究提供有力的数据支持。
通过以上介绍，可以发现，采用有限元法研究大开孔外部压缩圆筒的失稳行为具有其独特的优势，即可以快速地获取准确的破裂条件，有力地评估材料的失稳性能，并为材料的结构设计提供参考值。
安徽工业大学科技成果——工程车整车及关键结构件静动力特性有限元分析计算
安徽工业大学科技成果——工程车整车及关键结构件静动力特性有限元分析计算成果简介工程车是一个工程建设的主干力量，由于它们的出现才使工程的进度倍增，大大减少了人力。
混凝土搅拌车与泵车是工程建设中运用最广泛的工程车。
混凝土搅拌车在使用过程中，会经历加速、减速、急刹车、转弯、上坡以及行驶在不平路面等各种工况，这使得混凝土搅拌车在使用过程中会承受各种复杂载荷，车架及薄弱环节易产生开裂；混凝土泵车工作环境恶劣，移动频繁，在浇注过程中臂架姿态复杂多变，易造成各臂架之间联接件的破坏。
因此对混凝土搅拌车与泵车等工程车整车及关键结构件静动力特性的研究具有重要的实际应用价值。
在混凝土搅拌车车架系统及泵车臂架系统开发早期阶段应用CAE技术，仿真产品的各种性能来引导设计，提供产品品质验证并优化细节设计，保证开发质量，最终达到缩短产品的市场化周期，缩短产品开发周期的目的。
本项目利用有限元分析软件ANSYS，针对某公司的12m3混凝土搅拌车车架系统及42m混凝土泵车臂架系统的静、动力学性能进行了研究，找出了混凝土搅拌车副车架开裂和泵车臂架系统联接弯板开裂的原因，对原有不合理的局部结构进行了改进和补强，从实际使用情况来看，改进后的结构其强度和刚度都得到了相应的提高，混凝土搅拌车副车架开裂和泵车臂架系统联接弯板开裂现象明显减少。
成熟程度和所需建设条件本项目成功应用于华菱星马汽车股份有限公司的产品研发及结构优化，结果表明优化后的混凝土搅拌车车架及泵车臂架系统强度和刚度满足要求，经济和社会效益明显。
混凝土搅拌车技术指标研究不同设备的力学模型、边界约束条件、各种载荷工况下的静、动力特性，并提出合理可行的改进建议和措施，提高设备运行的可靠性。
市场分析和应用前景利用三维设计软件SOLIDWORKS及通用有限元软件ANSYS对混凝土搅拌车车身、车架和混凝土泵车臂架系统进行了建模，及模态、刚度、强度计算，及时发现原有设计中存在的不足，并提出合理可行的改进措施，可以有效缩短产品的开发周期和市场化周期。
大直径薄壁圆筒结构振动下沉过程瞬态动力有限元分析的开题报告
大直径薄壁圆筒结构振动下沉过程瞬态动力有限元分析的开题报告一、研究背景大直径薄壁圆筒结构广泛应用于核电站、石油化工等工业领域中的蒸汽发生器、反应堆压力容器、储罐等重要设备中。
这些设备在长时间的运行中，受到多种外部载荷（如温度、压力、地震等）的作用，在振动下容易发生失稳甚至破坏，因此其振动特性的研究显得尤为重要。
有限元方法已经成为结构振动分析的主要手段之一，其通过离散化结构体系，并采用数值求解方法求解结构的动力响应，可以比较准确地预测振动特性。
因此，本研究将采用有限元方法对大直径薄壁圆筒结构进行瞬态动力响应分析，以研究其振动下沉过程。
二、研究内容和目标1. 建立大直径薄壁圆筒结构的有限元模型：对大直径薄壁圆筒结构进行三维建模，将其离散化为有限个节点，并根据结构特点选择适当的单元类型。
2. 分析结构受到静力荷载时的应力分布：考虑结构受到静力荷载时的应力分布情况，确定结构的基本受力状态，为后续动力响应分析提供基础。
3. 研究大直径薄壁圆筒结构振动下沉过程的动力响应：将结构置于地震等振动载荷下，利用有限元方法求解结构的动力响应，研究其振动下沉过程。
4. 分析结构振动下沉的影响因素：分析不同地震波形、频率等因素对结构振动下沉过程的影响，为结构的设计和安全评估提供依据。
5. 验证分析结果的合理性：通过与实验数据的比较验证分析结果的合理性，并提出改进意见。
本研究的目标是：建立准确的大直径薄壁圆筒有限元模型，研究其振动下沉过程的动力响应，分析影响振动响应的因素，为结构的设计和安全评估提供依据。
三、研究方法和技术路线1. 建立大直径薄壁圆筒的有限元模型：采用ANSYS等有限元软件建立结构的三维模型，并选择适当的单元类型进行离散化。
2. 求解结构的静力响应：考虑结构在受到静力荷载时的应力分布情况，利用有限元方法求解结构的位移、应力、应变等静力响应。
3. 求解结构的动力响应：采用Newmark法等时间积分方法求解结构的动力响应，并计算结构的动态特征（如共振频率等）。
薄壁杆件的有限元分析法
个待定常数 ｍ和 ｏ： ａ
ｕｘ ： ｌ （ ）口 （） １
二二 二 ｒ —— 一 —— —＿ 厂— —一 Ｘ ’
图 １ 拉压单元
通常把薄板 、 壳体和薄壁截面组成的结构称为薄壁结构。与其他结 构形 式相 比， 在基 于满足强度要求下 ， 薄壁结 构具有重量轻 、 强度大 、 能
有限元法的要点是 ： 把整体拆 开 ， 先 分解成若 干个单元 ， 个过 程称 这 作离散化。 然后 再将这些单元按一定的条件集合成整体 。 在一分一合 ， 先
拆后搭的过程中 ， 把复杂结构 的计算 问题转化 为简单单元 的分析和集合 问题 。有限元法取杆段作 为一个单元 ， 元的刚度方程是按某 种假定 的 单 位移状态推导出的， 是近似 的表达式 ， 因而求 出的是近似解 ， 当单元划 分 细时 ， 近似解趋 于精确解 。
代入式 （）得 １，
论就逐 渐产 生了 ， 主要有符 拉索夫的开 口薄壁梁约束扭转 理论 、 乌曼斯
基的闭 口薄壁梁约束扭转理论和符拉索夫 的广义坐标法。 符拉索夫采用 两个基本的假定 ， 出了满足工程需要 的实用开 口薄壁梁约束扭转理论 提
体系。 这一理论 自 建立 以来 ， 尽管本身并不是十分的完美 ， 但有较好 的计 算精度 ， 仍然被 世界各 国所普遍接受 ， 并为更深入 的研究奠定 了基础 ， 提 出了一套关 于闭口薄壁梁约束扭转的实用理论体系。 经 典的薄壁约束扭转 理论中 已经导 出了薄壁杆 件及结构 的基 本微 分方程 ， 但是直接解基 本方程求解析解 ， 时是 很困难 的， 有 因此 ， 采用 需
１ 三次式形 函数 ． ２
１ 形 函数
在有限元位移法中采用 节点位移作为基本未知量 ， 为了得到节点之 间各截面的位移必须假定位移 的变化规律 ， 即位移函数。下面分几种情
耦合载荷作用下的弹塑性薄壁圆柱壳的动态屈曲分析
耦合载荷作⽤下的弹塑性薄壁圆柱壳的动态屈曲分析耦合载荷作⽤下的弹塑性薄壁圆柱壳的动态屈曲分析⾼晓丹马源（⼤连理⼯⼤学化⼯学院化⼯机械系⼤连116012）xxdan2006@/doc/51699120aaea998fcc220eb2.html摘要：本⽂主要研究了弹塑性圆柱壳在承受径向均布压⼒和扭转冲击载荷耦合作⽤下的动态屈曲问题。
借助ANSYS 有限元⽅法对承受耦合载荷的圆柱壳进⾏⾮线性屈曲模拟计算，数据结果给出了圆柱壳在承受耦合载荷作⽤下的屈曲模态，分析在不同⼤⼩冲击扭转载荷作⽤下对圆柱壳屈曲产⽣的影响。
关键词：弹塑性圆柱壳，耦合，冲击载荷，有限元，动态屈曲Dynamic Bucking analysis of elastic-plastic thin CylindricalShells under coupling loadsXiaodan GAO, Yuan MA(Department of Chemical Machinery, Dalian University of Technology, Dalian, 116024, China)Abstract ：This paper discusses the Elastic-plastic Dynamic Bucking of Cylindrical Shells under the equal radial pressure and the torsion impact load at the same time. The finite Cylindrical Shells are simulated for the dynamic buckling by the means of the finite software ANSYS. The data of the simulated results show the buckling modes of the Cylindrical Shells under the coupling loads. Finally, the effect of the different value of the torsion impact loads to this structure are analyzed .Key words ：elastic-plastic cylindrical Shell，coupling ,impact load, finite element, dynamic buckling1. 引⾔圆柱壳是⼯程中常见的基本结构，它在各类载荷作⽤下的屈曲特性的研究受到了⼈们的⼴泛重视。
（机械制造及其自动化专业论文）大型薄壁零件装配误差有限元分析
大型薄壁零件装配误差有限元分析摘要在机械、船舶、航空航天等领域中有许多薄壁零件，它们主要由各种薄型板、腔体和加强筋条构成，结构复杂，一般认为零件最大尺寸大于2m，且零件厚度与零件最大尺寸比小于5％即属于大型薄壁零件。
600MW超临界汽轮机组低压缸体由各种薄型板、加强筋、支承梁和叶片等构成。
缸体尺寸较大，直径约为6m。
上下爿缸体装配后，高约为7m。
而缸体壁厚较薄，约为32mm。
因此，600MW超临界汽轮机组低压缸体属于典型大型薄壁零件。
由于体积大、总体刚性较差，薄壁零件在装配过程中极易在重力、夹紧力的作用下产生变形，采用传统的装配工艺方法已难以保证其装配精度要求。
针对超临界600MW机组低压缸体在装配过程中出现的垂直中分面间隙过大、裙座接触不良和通流间隙超差等装配问题，文章首先在理论上分析零件定位方式和各种装配工艺对薄壁零件装配精度的影响，并利用提出的装配工艺评价原则对缸体总装配工艺进行了设计和评价。
接触问题由于其边界非线性，即使是弹性光滑接触问题，采用数值方法分析求解也有很大的难度。
缸体装配过程主要通过多体接触分析模拟，文章中详细介绍了接触问题，研究了接触分析的边界条件、接触参数及单元尺寸、形状、网格划分方法，以确立适合缸体零件全装配的三维接触分析有限元模型，从而得到更为精确的计算分析结果。
最后，基于有限元分析软件ANSYS/LS-dyna，模拟了低压缸体总装配过程。
根据不同装配误差问题，分别建立了相应的有限元分析模型。
分析了缸体零件装配变形及其在装配体中的传递情况，确定了缸体变形部位以及变形趋势并量化了具体的变形量，为装配工艺的改进提供了依据。
关键词：汽轮机缸体，接触问题，装配变形，误差传递 THE FINITE ELEMENT ANALYSIS OF ASSEMBLY ERROR FOR LARGE THIN-WALL PARTABSTRACTLarge-scale thin-wall part is used wildly in mechanical, ship, aviation& aeronautic industries.Many parts have thin-wall (shell)、cavity and rib enforcement,complex structure. Generally speaking, large-scale part refers to those structure the largest size of part is more than 2m and the ratio of wall thick and largest part’s size is less than 5%. 600MW stream turbine cylinder is mainly constructed by all kinds of thin-wall、rib enforcement 、bearing bar and lamina. The cylinder’s diameter is almost 6m. The height of cylinder assembled is almost 7m. To some extent, 600MW stream turbine cylinder is some kind of large-scale thin-wall part. Because this kind of part has large volume and bad stiffness, there is serious deformation during processes of assemblying.It’s difficulty to satisfay the assembly error requirements using the old means.Aim at the large middle plane flatness error ,plane contact gap and flow clearance error occurred in the process of 600MW stream turbine cylinder’s assemblage, the article analyzed the parts fixture ways and diversified assembly technics in principle, then designed and evaluated the turbine cylinder assemblage technics by using the assemblage thecnics priciple provided preciously.Because of boundary non-linearity, even it’s the elastic smooth contact question ,it’s very difficulty to analysize with numerical method. The analysis of turbine assembly is mainly involved with polysome contact, so the article particularly introduced contact problem, research on the boundary condition of the contact analysis、contact parameter and element dimension、shape and meshing way to construct the 3D contact analysis FE model suitable for the turbine assembly, and work out more accurate results.Finally,based on the software of ANSYS/LS-dyna，the finite element simulation of the turbine overall assembly is provided. According to the different assembly error problem, the FEA models were constructed with ANSYS. Through the computing of assembly deformation and it’s transferin the assembly parts, the location and deformation trend is verified, the guidance is offered for improvement of assembly thchnics.KEY WORDS: stream turbine cylinder, contact problem, assembly analysis, error propagation上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
闭口薄壁杆件静、动力有限元法分析的开题报告
闭口薄壁杆件静、动力有限元法分析的开题报告一、选题背景闭口薄壁杆件是在各种工程结构中广泛应用的一种结构形式，在建筑、桥梁和机械设备等领域均有应用，具有轻质、高强、节能、环保等优点。
为了更好地了解闭口薄壁杆件的力学性能，需要进行静、动力分析，用有限元法进行数值模拟是一种常用的手段。
二、研究意义目前国内外已有大量关于闭口薄壁杆件的研究，但是在应用工程领域中，由于工程结构的复杂性以及材料的差异性，还有很多问题需要进一步解决。
因此，研究闭口薄壁杆件的力学特性和动力响应具有重要的理论和实际意义，可以提高工程结构的安全性和可靠性，为相关行业提供技术支持和指导。
三、研究内容和技术路线1. 研究对象研究闭口薄壁杆件的静、动力特性。
2. 有限元模型建立根据杆件几何参数和材料力学参数，建立闭口薄壁杆件的有限元模型。
3. 静力分析将杆件受力状态建立在有限元模型中，进行静力强度分析，得到杆件的应力与变形分布。
4. 动力分析在静力分析的基础上，将杆件作用于人工荷载或其它自然载荷下的受力状态建立在有限元模型中，进行杆件的动力分析，得到其响应频率和振型特性等。
5. 结果分析对静、动力分析的结果进行分析，探讨其优缺点和适用范围，为工程应用提供参考。
四、预期成果和创新点1. 建立闭口薄壁杆件的有限元分析模型。
2. 对杆件进行力学分析，掌握其应力、变形、振型等力学特性。
3. 对杆件的静、动力响应进行数值模拟，并得到一定结果。
4. 分析模拟结果，总结出有关闭口薄壁杆件静、动力特性的规律，提出解决工程实践问题的方法和措施。
5. 创新点：本研究针对闭口薄壁杆件的动力响应问题，综合考虑其在不同工况下的力学特性，进行有限元分析计算，结果令研究人员和工程技术人员受到启示。
五、研究难点1. 建立闭口薄壁杆件的有限元模型，包括几何模型和材料模型。
2. 对杆件在静力下的变形和应力分布进行计算。
3. 对杆件在动力下的振型频率和响应进行计算。
4. 结合实际工程情况，对结构的动力响应进行综合分析。
基于有限元的薄壁件加工变形分析
2023-11-11
目录
• 薄壁件加工变形概述 • 有限元分析理论和方法 • 薄壁件加工变形的关键因素分析 • 基于有限元的薄壁件加工变形优化策略 • 实例分析和验证 • 总结与展望
01
薄壁件加工变形概述
薄壁件的定义和应用
定义
薄壁件是指壁厚较薄、截面尺寸较小的构件，广泛应用于航空、航天、汽车、 电子等领域。
02 03
切削速度
适当提高切削速度有助于减小切削力和热变形。然而，过高的切削速度 可能导致切削热增加，进而引发更大的热变形。因此，需要选择合适的 切削速度以平衡这两个因素。
进给量
优化进给量可以降低切削力和切削热，从而减小变形。进给量的选择应 根据刀具的几何形状、材料的可加工性以及切削条件来确定。
改进刀具设计减小变形
预测结果展示
展示通过有限元分析得到的薄壁件加工变形预测结果，包括变形量、 变形分布等，为后续与实际加工结果的对比验证提供依据。
实际加工结果与有限元结果的对比验证
实际加工过程
描述实际薄壁件加工过程，包括加工设备、加工工艺参数等，确保 实际加工条件与有限元分析中的设定一致。
实际加工结果测量
详细介绍如何测量实际加工后的薄壁件变形量，包括测量设备、测 量方法、测量精度等。
，引起弹性变形。
刀具几何参数对加工变形的影响
前角：前角的大小影响切削力和切削热，前角过 小会使切削力增大，前角过大则可能导致切削热 增加，两者都会增大加工变形。
刃倾角：刃倾角影响切削层的形状和切削力的分 布，不合理的刃倾角选择可能导致加工变形增大 。
后角：后角的大小影响刀具与工件的摩擦情况， 后角过小会增大摩擦力，导致加工变形增加。
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题目：试分析图1薄壁圆筒在载荷作用下的应力和应变（载荷个数、大小、薄壁圆的参数自己选择）。
1.三维建模
3D 模型是对部件进行分析和改进的结果，模型建立的越精确，有限元分析中的网格划分也就越细致，那么得到的结果相应的也就更加的准确，考虑到薄壁圆筒的结构性，将其适当的简化，用SOLIDWORKS 建模（如图2）。
图2 薄壁圆筒三维模型
考虑到ANSYS 和SOLIDWORKS 有很多数据接口，例如IGES,PARA,以及SAT 等等，为了保证零件导入的完整性，选择另存为PARASOLID （*.x_t ）文件，在将其导入ANSYS 中的workbench 协同仿真环境中。
2.有限元分析
2.1定义单元的属性
1）定义材料属性：选择菜单Toolbox：Static Structural(ANSYS)>Project Schematic>Engineer Data>Edit>View>Outline在材料属性窗口Material选择Structural Steel，View>Properties 在弹出的对话框中设置Young's Modulus（弹性模量）为2E11，Poisson's Ratio（泊松比）为0.3，density（密度）为7850，单击OK即可。
2）导入模型：选择菜单Static Structural(ANSYS)：Geometry>Import Geometry>Browse 将之前存入的PARASOLID（*.x_t）文件导入环境中，并且选择单位为Millimeter(毫米)。
3）定义单元的类型：ANSYS 提供了190 多种不同的单元类型, 从普通的线单元、面单元、实体单元到特殊的接触单元、间隙单元和表面效应单元等。
选择合适的单元类型是进行各类有限元分析的基础, 在满足计算精度的同时可以有效的简化单元划分的难度。
实体单元类型也比较多, 实体单元也是实际工程中使用最多的单元类型。
常用的实体单元类型有solid45, solid92, solid185, solid187 等几种。
4）在此, 选择单元类型为Solid185, 因为Solid185 单元是3 维8 节点实体, 该单元用来模拟3 维实体, 由8 个节点定义, 每个节点3 个自由度: X ,Y, Z 方向. 具有塑性, 超弹性应力, 超大许用应变, 大变形, 大应变能力(如图3）。
选择菜单Static Structural(ANSYS)：Model>Geometry>Solid>Inset>Command 在右方出现的命令栏中输入et,matid, 185,回车确定。
即选择单元类型为三维实体单
元
Solid 185.
2.2 网格划分
有限元网格数目过少，容易产生畸变，并影响计算精度；而数目过大，不仅对提高精度作用不大，反而大大增加了计算工作量.
图3 SOLID185几何图形
1）可以采用ANSYS WORKBENCH提供的mesh网格划分工具生成有限元模型。
2）在detail of mesh（划分细节）中选择Sizing，将Use Advanced Size Function 项改为Proximity and Curvature，将Relevance Center项改为fine。
3）选择菜单MODEL，Mesh Control>Mapped Face Meshing，选中实体准备行映射网格划分。
4）选择菜单MODEL，Mesh>Generate mesh进行网格划分（如图4）。
图4 网格划分
划分网格后生成：
节点数32334个，(如图5所示)
单元数19088个（如图5所示)。
图5 Statistics
2.3添加约束和载荷
1）添加约束：选择菜单MODEL：Static Structural>Inset>Fixed Support，选择薄壁圆筒的左端面，在下方工具栏中Details of Fixed Support>Scope>Geometry,选择Apply。
2）添加载荷：选择菜单MODEL：Static Structural>Inset>Moment，选择薄壁圆筒右端圆柱面，在下方工具栏中Details of Moment>Definition>Define by>Components>Global Coordinate System>X Component，输入扭矩值为1000N.m 点击确定即可（如图6）。
图6 添加约束和载荷
2.4 求解
选择菜单MODEL：Static Structural>solve，即可对上述设定进行求解。
3.结果处理
1)选择菜单MODEL：Static Structural>Solution>Inset>Stress> Equivalent(von-mises),显示节点应力云图（如图7，8所示）。
2）选择菜单MODEL：Static Structural>Solution>Inset>Stain> Equivalent(von-mises),显示薄壁圆筒应变分布图（如图9所示）。
3）选择菜单MODEL：Static Structural>Solution>Inset>Deformation>Total 绘制变形图（如图10所示）。
4) 选择菜单MODEL：Static Structural>Solution>Evaluate All Results
将三种图的结果进行处理。
图7 节点（von-mises）应力图此处红色区域为应力最大值所在
图8 薄壁圆筒应变分布图
图9薄壁圆筒变形图
4.有限元静力学分析
根据计算结果，统计数据如表1所示：
类型MIN MAX
应力14487 1.6469e8
应变7.2434e-8Pa 8.2347Mpa
变形量0m 0.00017195m
由图7,8可看出主体钢结构的等效应力分布比较散，虽然处于材料Q235的安全工作范围内，满足强度要求。
图7显示，最大应力发生在横截面尺寸不同的两面交接处，等效应力值为35.992MPa小于屈服极限235MPa,故此结构基本符合要求。
但是零件容易遭到破坏。
如将交界处加工出圆角（如图11），可将应力集中的现象改善。
图10 改良后的部分图。