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回復(fù)逍遙處士的帖子-關(guān)于圓管內(nèi)壓

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1#
發(fā)表于 2013-10-10 21:08:18 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式

  [0 ]4 h; _7 y5 H8 ?
8 i0 x. d$ j. s2 K1 z逍遙處士有關(guān)圓管受壓的帖子已經(jīng)在網(wǎng)上有段時間了,。他最近讓我從軟件角度，看看是否跟數(shù)學(xué)計算一直�,，F(xiàn)將分析的結(jié)果發(fā)出來( U! L+ l0 f" _( D

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尺寸我回去再修改一下,。  發(fā)表于 2013-10-11 11:11
非常感謝大俠的回應(yīng),！另外圓管的內(nèi)徑是φ50，外徑是φ100,，您這個數(shù)據(jù)跟那個不符,。  發(fā)表于 2013-10-11 08:37

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2#
發(fā)表于 2013-10-10 21:23:58 | 只看該作者
3#
發(fā)表于 2013-10-10 23:25:47 | 只看該作者
樓主，求一個第一和第三主應(yīng)力隨半徑變化的曲線,，這個可以和拉梅方程的解析解比較一下,，看一下誤差啦~
4#
發(fā)表于 2013-10-10 23:37:54 | 只看該作者
我也上一個吧，一個mises，一個第一主應(yīng)力的,。* j8 M6 r6 D" L4 Y

8 B' Z- B' a# G  q9 C% x
" @8 q' U$ X* J2 ]0 @0 E% t+ p1 c+ p' ^3 m
1 u3 c' E7 D8 I# h+ p' `

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這網(wǎng)格,！呵呵  發(fā)表于 2013-10-11 22:26
這個是abaqus分析的,，這個分析是基本功，不難,，記得abaqus的教程中有類似的例子嗎,。abaqus 中help文件肯定可以找到類似的例子，參考下就做出來了,。  發(fā)表于 2013-10-11 18:54
牛,，做機加工藝的，完全看不懂您做的這個東西,，就知道是應(yīng)力分析,，感覺很高端。,。,。  發(fā)表于 2013-10-11 15:02
牛，做機加工藝的,，完全看不懂您做的這個東西,，就知道是應(yīng)力分析，感覺很高端,。,。。  發(fā)表于 2013-10-11 15:02
彈性模量2E5,，泊松比0.28,，單元類型C3D20R。  發(fā)表于 2013-10-10 23:39

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Michael0576 + 1

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5#
發(fā)表于 2013-10-11 01:24:57 | 只看該作者
茉莉素馨 發(fā)表于 2013-10-10 23:37 " o  K1 Q# j8 d
我也上一個吧,，一個mises,，一個第一主應(yīng)力的。

" Y' P5 Q+ |; n單元類型這個東西有什么講究,？: i/ I/ Z1 r/ o. P4 x: d

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ansys的單元大概有一百多種,，abaqus的大概四百多吧。需要看手冊,，這種單元是如何定義的,，確定模型如何簡化，需要什么樣的單元,。  發(fā)表于 2013-10-11 07:27
6#
發(fā)表于 2013-10-11 08:09:06 | 只看該作者
本帖最后由 茉莉素馨 于 2013-10-11 08:16 編輯
7 l" p% q: W* w% ?4 ?2 s) [
! o  y( r7 c* v1 n舉個例子說一下吧~
: w; y2 m, I2 D: T6 }我用ABAQUS做了一個圓柱體受扭的模型,，很簡單,，材料力學(xué)里面已經(jīng)有解析解了。
1 {" C9 o7 e9 D* B  Y7 e- h# H參數(shù)定義：圓柱尺寸R25 L100,，扭矩100Nm,，彈性模量2.11e5，泊松比0.28,，單元尺寸：6mm,。
- R+ p  W+ w& q" x8 r* N/ {. @- {& k% F- f& y9 u3 ^
C3D4做出來的，基本就是錯的,，不可用。5 k; p/ ^# j: N6 h+ _1 H9 F, u
單元類型 R 代表減縮積分,，會減低一些精度,，但是可以加快求解速度。
( S2 x5 i& L+ ?. y5 t( A# [六面體比四面體網(wǎng)格精度高很多,，即便是一階線性單元,。3 [0 a( r7 J2 M9 D
* `. c! U% h7 T% Z: d
誤差：
/ J9 z8 D1 w8 \' U) i
* N" e& l$ r% p4 A" H3 ]# f
7 N1 l! u% S- ]: k7 H$ o8 q& c( a上圖：! Y2 e' {( m# Q- k1 ?' D' @  Y' x
單元：C3D4
  E& K4 V0 ~; |+ o' w  N/ {% K7 F7 E; P
. @, {& t  R3 c& Q7 k* F# q& d* n2 O0 `8 C$ R5 B. ]* g9 @0 ^! y
C3D10
2 [  m( O. x& N" m9 r1 a; j6 i* f# n  w, D
% o6 v' s6 f. u1 o
C3D8R# O+ b2 c: s  {  E" T
  E+ [# Z4 D9 ~
/ _- e/ v$ `; I6 O
C3D8
* l1 v. X$ G5 j5 A$ g- F- O: o% t. i+ v  C- P: u
! o4 ]* B9 |" v7 F7 t! M
C3D20R
* P, \9 C1 A) c, V& B* ]) A, e* F2 t+ ^$ G5 J; P" u
4 O3 h3 [" ^. r; W. I9 h
C3D20! z! }' A4 A! M, [4 }
# F. W1 @9 F: h: z. A" k  t

. I# a# @3 P! A3 A

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99999大俠說的對,，確實每個單元都有自己的作用，有限元博大精深,，需要學(xué)習(xí)的還有很多,。  發(fā)表于 2013-10-12 09:10
跟受力情況和算法也有關(guān)系，比方說扭力,，有限元其實跟材料力學(xué)里面算扭力變形差不多,，所以六面體更合適，你換成拉壓力,，應(yīng)該區(qū)別不大的  發(fā)表于 2013-10-11 22:43
每種單元都有存在的理由,，不能一棍子打死，比方說你這個C3D4,，如果用H和P方法優(yōu)化之后結(jié)果也不會差,，速度一樣快  發(fā)表于 2013-10-11 22:37
厲害，以前自己鼓搗了幾個計算現(xiàn)在看來是不行了,。  發(fā)表于 2013-10-11 20:43
多謝大俠指點,！ 進軍工企業(yè)不太可能了，CAE 在設(shè)計的時候,，就當(dāng)做一個參考,。如果要用好，確實需要很多知識,，現(xiàn)在只是自己隨便玩玩就好了,。  發(fā)表于 2013-10-11 20:29
復(fù)雜些的有限元,，光劃分網(wǎng)格就需要幾天，模型的簡化則需要專門從事有限元這塊的人去弄,，分析方法的選擇,。國內(nèi)搞有限元最好的地方是軍工企業(yè)，那邊的有限元計算精度與生產(chǎn)實踐的誤差在1%以內(nèi),。  發(fā)表于 2013-10-11 18:59
有限元分析,，看起來難，用心學(xué)起來不難,，真正學(xué)好了又是很難,。真正的有限元高手，他力學(xué)很牛的,，可以看到網(wǎng)上中科院或者其他單位找的都是計算力學(xué)的博士搞有限元,。這個例子模型比較簡單，加載條件也不難,。  發(fā)表于 2013-10-11 18:57
CATIA和abaqus都是達索公司的,，用的核心求解器和abaqus差不多，不過功能可能沒有abaqus的多,，簡單問題應(yīng)該還是有一些可信度的,。ansys學(xué)校用的多，線性和簡單非線性問題還是可以用的,，畢竟ansys是cae，更專業(yè)一些,。  發(fā)表于 2013-10-11 08:49
CATIA的有限元和ansys的差別大嗎？聽說CATIA比ansys還好點是嗎,？  發(fā)表于 2013-10-11 08:34

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7#
發(fā)表于 2013-10-11 08:36:36 | 只看該作者
茉莉素馨 發(fā)表于 2013-10-10 23:37 5 M& E3 J9 e( u/ L. F
我也上一個吧，一個mises,，一個第一主應(yīng)力的,。

1 ]# Y- t* {, J5 Z0 D非常感謝兩位的參與,，覺得技術(shù)要大家一起來研究,，你研究一段，我研究一段,，然后相互一印證，印證上了,，那種感覺是很美妙的,。一個人研究是毫無樂趣的,。
# }( ~7 Y9 U3 E! M( N5 T3 J' c' o6 {+ b- b  I! a
另外請問圓筒內(nèi)外徑是否是φ50和φ100,？還有能否分別顯示σθ和σr兩種應(yīng)力,？解析解算的是σθ(r=25mm) = 167 MPa,，σθ(r=50mm) = 67 MPa,，這兩個數(shù)值如果能對應(yīng)上,，說明解析解的值是可以相信的,。8 \" m8 E  a3 z8 l8 L* Z4 d4 q
9 Q) X  F8 {4 @" j" _& {3 l. p
這個圓筒受均布內(nèi)壓，和圓柱受均布外壓，其應(yīng)用是很廣的，包括液壓缸設(shè)計,，和過盈配合的設(shè)計等等,。$ }3 E) ^( I- l* f( [& C: O- T

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8#
發(fā)表于 2013-10-11 10:38:49 | 只看該作者
逍遙處士 發(fā)表于 2013-10-11 08:36 9 @9 P8 d/ ?2 ^8 F
非常感謝兩位的參與,，覺得技術(shù)要大家一起來研究,，你研究一段，我研究一段,，然后相互一印證,，印證上了，那 ...
. |4 m# b' v8 e. Y, w( J/ q
剛剛用有限元算了一下,，按照前輩原帖中的參數(shù),。
  h" `  N! b+ b! s" O& L- p外徑100，內(nèi)徑50,，長度100，受均布壓力100mpa,，彈性模量2e5mpa,，泊松比0.3,。) M- |* W3 b% b; W  j- G. `
采用半個模型,，對稱分析。使用C3D20單元,，單元數(shù)32500，節(jié)點數(shù)141627,。
- V; e2 v& _" h7 L& x) [內(nèi)徑單元尺寸1.57，外徑單元尺寸3.14，徑向單元尺寸2mm,。9 v/ |8 d! u4 T# o
  w) [8 t& S3 i7 w

( W, x$ J6 }( N. A. w+ C3 Z4 e- G下面上圖：
9 W) K, w! _4 x4 k' q" Q6 ^第一主應(yīng)力云圖，max 167.2935mpa,，min 66.64022mpa,。# u- [3 t6 G! D

, ?9 D: L* e. _0 {, c) c7 v+ K" r* ?& e9 i+ K. K& D% C
第三主應(yīng)力云圖,，max -99.54505mpa,，min 0.07029586mpa,。3 Z: l1 Z9 p2 h  s: p
9 Y& i% w0 O9 h+ T. Y; E
$ P6 ?- P% J/ O/ o) a: p: |; I8 M
這個是沿著直徑方向,，兩個應(yīng)力的變化曲線,，
9 c$ C2 {# \: u. ]
* t/ i* _  K$ ^" }$ j
/ t( v; X: K, w4 W$ Z; H! [& s$ a" y' r& T) |% W

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慚愧。大俠若有興趣,，不妨以汝之有限元，與愚之解析解,，來一曲琴簫合奏，何如,？  發(fā)表于 2013-10-11 12:01
解析解還是最可靠的,，數(shù)值解總還是有些誤差的,。前輩的數(shù)學(xué)和力學(xué)功底讓人十分佩服,！  發(fā)表于 2013-10-11 11:56
謝謝！大家都是道友,。說明解析解還是比較可靠的,。  發(fā)表于 2013-10-11 11:50
這個應(yīng)該可以基本驗證前輩解析解的正確性了  發(fā)表于 2013-10-11 10:41

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參與人數(shù) 2威望 +2 收起 理由
逍遙處士 + 1
の小南灬 + 1 問題描述清楚,，顯得很專業(yè),！

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9#
 樓主| 發(fā)表于 2013-10-11 11:33:25 | 只看該作者
這些都是比較基本的問題。

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兄弟，簡單的問題應(yīng)用卻很大,。  發(fā)表于 2013-10-11 11:50
10#
 樓主| 發(fā)表于 2013-10-11 11:55:03 | 只看該作者
大家可以看看理論分析和計算結(jié)果,。我雖然尺寸不同但是結(jié)果卻很一致。逍遙可以繼續(xù)分析下什么原因,。

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這個問題,，我是知道地，好吧,。  發(fā)表于 2013-10-11 16:08
這個請前輩參考一下原帖里面的解析解的公式,，內(nèi)外徑同時擴大相同的倍數(shù)的時候,，擴大的倍數(shù)被約去了。剛剛我也用有限元算了一下,，確實是和您最開始給出的結(jié)果是一致的,。  發(fā)表于 2013-10-11 12:13
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