ex4.9.txt

通过实例详细介绍Ansys在实际工程中的应用

!4.9  两端固定的厚壁管道在自重作用下的变形和应力
! 本程序来源于邢静忠等编著的《ANSYS分析实例与工程应用》，机械工业出版社（2004年）
FINISH        ! 退出以前模块
/CLEAR, NOSTART      ! 清除数据，不加载初始化文件
! (1) 设置工程参数,分析类型、单元类型、实常数和材料参数
/FileName,EX4.9      ! 定义工程文件名称
/PREP7               ! 加载前处理模块
SMRT,OFF          ! 关闭智能化网格功能
/TITLE, EX4.9, BENDING OF AXISYMMETRIC THICK PIPE UNDER GRAVITY LOADING
C***      FORMULAS FOR STRESS AND STRAIN, ROARK, 4TH ED., PAGE 112, NO. 33
ANTYPE,STATIC           ! 定义分析类型为静力分析
ET,1,PLANE25,,,,,,2    ! 定义第1类单元为4节点轴对称协调固体单元PLANE25,输出表面上两个面的结果
MP,EX,1,206.85E9          ! 定义第1类材料的弹性模量EX=206.85GPa
MP,DENS,1,7802           ! 定义第1类材料的密度7802 kg/m^3
MP,NUXY,1,0             ! 定义第1类材料的波松比NUXY=0
! (2)定义轴对称截面上的关键点和线
K,1,0.0127             ! 在坐标(12.7mm,0)定义第1个关键点
K,2,0.0127,2.54       ! 在坐标(12.7mm,2540mm)定义第2个关键点
KGEN,2,1,2,1,0.0127  ! 循环2次,按照1,2节点,X坐标增量12.7mm,生成其余2个节点
L,1,2                 ! 过关键点1,2定义直线
LESIZE,1,,,24      ! 定义1号线划分单元时,划分为12段
L,2,4               ! 过关键点2,4定义直线
LESIZE,2,,,1     ! 定义2号线划分单元时,划分为1段
L,3,4              ! 过关键点3,4定义直线
LESIZE,3,,,24    ! 定义3号线划分单元时,划分为12段
L,1,3              ! 过关键点1,3定义直线
LESIZE,4,,,1      ! 定义4号线划分单元时,划分为1段
A,3,1,2,4          ! 过节点3,1,2,4定义面积
AMESH,1             ! 将1号面划分为面单元
/VIEW,1,0,0,1      ! 将视点切换为前视
/VUP,1,X           ! 设置X轴向上
/ANGLE,1,0        ! 水平轴夹角0度
EPLOT             ! 图形显示单元布置
! (3) 定义重力加速度和位移约束条件
ACEL,9.804,,-9.804     ! 定义X方向和Z方向的重力加速度9.804m/s^2
MODE,1,1                 ! 对称荷载
NSEL,S,LOC,Y,0          ! 选择Y=0的节点
D,ALL,ALL                ! 固定所有节点的所有自由度
NSEL,S,LOC,Y,2.54      ! 选择Y=2540mm位置的节点
D,ALL,UY               ! 位移约束所有节点自由度UY(对称面)
NSEL,ALL             ! 选择所有节点
FINISH             ! 退出前处理模块PREP7
! (4)在求解模块,设置求解选项后求解
/SOLU        ! 加载求解模块
OUTPR,BASIC,LAST     ! 输出最后一个荷载步的基本结果
SOLVE               ! 开始求解
FINISH           ! 退出求解模块SOLU
! (5)在后处理模块中显示第1个荷载步的0度位置的位移计算结果
/POST1          ! 进入一般后处理模块
SET,1,1,,,,0.0         ! 读入第1个荷载步的0度位置的计算结果
/VUP,1,X                ! 定义X轴为竖直向上的显示轴
/WINDOW,1,-1.1,2,0,2.5    ! 定义1号窗口
!PLDISP,1                    ! 带单元原来模型,显示管道变形图
PRNSOL,U,COMP                ! 打印位移结果
*GET,DEF_X,NODE,3,U,X       ! 提取3号节点的位移UX,存入变量DEF_X
NODE1=NODE(0.0254,0.212,0)    ! 提取距离(25.4mm,212mm,0)最近的节点
*GET,STRS_Y0,NODE,NODE1,S,Y      ! 提取节点NODE1的应力SY,存入变量STRS_Y0
PLNSOL,S,Y             ! 图形显示Y方向应力分布
! (6)处理第1个荷载步的90度位置的计算结果
SET,1,1,,,,90.0         ! 读入第1个荷载步的90度位置的计算结果
/WINDOW,1,OFF            ! 关闭1号窗口的显示
/NOERASE                   ! 不擦除已有的图形窗口内容
/WINDOW,2,-1,2,-2.5,0    ! 定义2号窗口
/VUP,2,X                    ! 定义X轴为竖直向上的显示轴
PLNSOL,S,Y                   ! 带单元原来模型,显示管道轴向应力分布
PRNSOL,U,COMP                 ! 打印位移结果
*GET,DEF_Z,NODE,3,U,Z         ! 提取3号节点的位移UZ,存入变量DEF_Z
NODE1=NODE(0.0254,0.212,0)      ! 提取距离(25.4mm,212mm,0)最近的节点
*GET,STRS_Y90,NODE,NODE1,S,Y      ! 提取节点NODE1的应力SY,存入变量STRS_Y90
! (7) 定义数组,将计算结果保存到数组,然后将数组内容输出的计算结果存入文件
*DIM,LABEL,CHAR,3,2       ! 定义3*2字符型数组LABEL
*DIM,VALUE,,3,3            ! 定义3*3的数值型数组VALUE
LABEL(1,1) = 'UX, mm  ','UZ, mm (', ' STRS_Y '    ! 给数组LABEL的第1列赋值
LABEL(1,2) = '(ANG=0) ','ANG=90) ', ' (MPa)  '    ! 给数组LABEL的第2列赋值
*VFILL,VALUE(1,1),DATA,-3.181,3.181,15.51    ! 给数组VALUE的第1列赋理论值
*VFILL,VALUE(1,2),DATA,DEF_X*1E3,DEF_Z*1E3,STRS_Y0/1E6       ! 给数组VALUE的第2列赋计算值
*VFILL,VALUE(1,3),DATA,ABS(DEF_X/3.181E-3),ABS(DEF_Z/3.181E-3),ABS(STRS_Y0/15.51E6)
/COM
/OUT, EX4_9,out        ! 将输出内容重定向到文件EX6_5.out
/COM,-------------------  EX4.9 RESULTS COMPARISON ---------------
/COM,
/COM,                 |   TARGET   |   ANSYS   |   RATIO
/COM,
*VWRITE,LABEL(1,1),LABEL(1,2),VALUE(1,1),VALUE(1,2),VALUE(1,3)
(1X,A8,A8,'   ',F10.3,'   ', F10.3,'   ',1F5.3)
/COM,-----------------------------------------------------------
/COM,
/OUT          ! 结束数据重定向，关闭输出文件
FINISH         ! 退出后处理模块
*LIST, EX4_9, out         ! 列表显示文件EX4_9.out的内容