ANSYS非線性仿真分析(我自己的作業(yè)上傳不行嗎)

1、ANSYS軟件及應(yīng)用作業(yè)學(xué)院：中北大學(xué)專業(yè)：班級：學(xué)號：姓名：時間：2013年2月2日基于ANSYS非線性彈帶擠進仿真分析1.問題描述如圖1所示為某口徑彈丸彈帶，在擠入火炮膛線下發(fā)生變形。圖1 彈帶擠入膛線有限元分析彈帶幾何參數(shù)：彈帶外直徑155mm；彈帶內(nèi)直徑149mm；彈帶長度25mm；火炮膛線幾何參數(shù)：膛線陰線直徑154.5mm；彈帶材料參數(shù)：彈性模量E=106GPa；泊松比=0.33考慮銅為彈塑性材料，應(yīng)力、應(yīng)變?nèi)≈等缦卤?所示。表1 銅的應(yīng)力應(yīng)變?nèi)≈祽?yīng)變 0.000625 0.00250.0050.010.0150.020.04 0.1 應(yīng)力(Mpa) 100 150 210 290

2、 326 347362.5 3902.問題分析由于彈帶具有軸對稱特點，可以簡化為二維軸對稱幾何模型求解。3.求解步驟 定義工作文件名和工作標(biāo)題圖2 定義工作文件名0.2 402.52圖3 定義工作標(biāo)題 定義單元類型:a) 定義彈帶材料類型為2-D實體四邊形182單元，如圖4所示，圖5定義軸對稱單元。圖4 定義彈帶2-D實體182單元圖5 定義彈帶軸對稱單元類型b) 定義二維接觸單元類型及實常數(shù)，如圖6、7所示圖6 定義二維接觸單元類型，目標(biāo)單元169，接觸單元171圖7 定義接觸實常數(shù) 定義材料性能參數(shù)圖8 定義材料的非線性屬性 生成幾何模型、劃分網(wǎng)格:由于彈帶有軸對稱性，簡化二維軸對稱模型計

3、算。如圖9所示為所建彈帶擠入炮膛模型，圖10所示其網(wǎng)格劃分。圖9 有限元模型 圖10 有限元模型網(wǎng)格劃分(5) 生成接觸單元:定義彈帶與炮膛剛性接觸，如圖11所示。圖11 定義彈帶與炮膛剛性接觸4 加載求解:(1) 求解和控制分析類型為:完全Transient。如圖12所示為求解器，圖13所示定義求解控制。圖12 采用完全Transient分析類型圖13 求解控制(2) 添加約束：添加彈帶內(nèi)徑在X軸方向上無位移，如圖14所示。添加整個彈帶在y軸上位移35mm，如圖15所示。炮膛線固定不動。圖16所示為約束加載后顯示。圖14 彈帶內(nèi)徑在x軸無位移 圖15 整個彈帶在y軸的位移圖16 整個模型約束

4、加載后顯示(3) 求解結(jié)果：圖17、18、19為模型求解過程圖17 開始求解圖18 求解完成圖19 各種計算結(jié)果在模型中顯示5.查看結(jié)果 彈帶擠進過程變形彈帶擠入炮膛過程的變形云圖，如圖20所示。(a) (b)(c) (d)(e) (f)圖20 彈帶在炮膛里不同位置的變形云圖a，5mm；b，10mm；c，15mm；d，20mm；e，25mm；f，35mm（2）等效應(yīng)力云圖彈帶擠入炮膛過程的等效應(yīng)力云圖，如圖2所示。(a) (b)(c) (d)(e) (f)圖21 彈帶在炮膛里不同位置的等效應(yīng)力云圖a，5mm；b，10mm；c，15mm；d，20mm；e，25mm；f，35mm附件求解命令流代碼

5、：FINISH/CLEAR,START/PREP7 !進入預(yù)處理ET,1,PLANE182KEYOPT,1,3,1et,2,169et,3,171 !選擇單元類型r,2,0,0.15rmore,0.001,0.0001 !定義接觸單元實常數(shù)mp,ex,1,160e9mp,nuxy,1,0.33mp,mu,1,0.3mp,mu,2,0.3tb,miso,1,0,9 !定義材料參數(shù)tbpt,0.000625,100e6tbpt,0.0025,150e6tbpt,0.005,210e6tbpt,0.01,290e6tbpt,0.015,326e6tbpt,0.02,347e6tbpt,0.04,36

6、2.5e6tbpt,0.1,390e6tbpt,0.2,402.5e6 !定義材料的非線性屬性K, ,0.155/2,K, ,0.155/2,-0.025,K, ,(0.155-0.006)/2,-0.025-0.003,K, ,(0.155-0.006)/2,0.003,A,1,2,3,4 ! 建彈帶幾何模型K, ,0.15475/2,0.005,K, ,0.15475/2,0.005+0.05,K, ,0.1552/2,LSTR, 5, 6LSTR, 5, 7K, ,0.1555/2,-0.025,LSTR, 7, 8 ! 建炮膛幾何模型 type,1mat,1ESIZE,0.0005,0

7、,MSHAPE,0,2DMSHKEY,1amesh,1 ! 彈帶網(wǎng)格劃分type,2mat,2real,2lmesh,5,7,1 ! 生成剛性目標(biāo)面kmesh,8ksel,s,kp,8nslk,s*get,n_load,node,num,maxAlls ! 劃分單元，生成控制節(jié)點FLST,5,2,4,ORDE,2FITEM,5,1FITEM,5,4 LSEL,S, , ,P51XNSLL,S,1type,3mat,2real,2esln,s,0esurf,all !生成接觸單元 finish/solu !進入求解器 ALLSEL,ALLantype,4trNOPT,fulllumpm,0nlgeom,1nsubst