【正文】 SolutionNodal TemperatureDeformed Shape onlyOK （或根據(jù)討論的需要進(jìn)行顯示，對(duì)顯示結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)：Utility MenuPlot CtrlsCapture ImageFileSave as）熱應(yīng)力耦合分析：Main MenuPreprocessorElement TypeSwitch Elem Typethermal to StrucOKMain MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/DeletAdd OptionsK3: Axisymmetric OKMain MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial ModelsStructuralLinearElastic IsotropicEX: , PRXY: Back to “Define Mareial Model Behavior”Windows: StructuralThermal ExpansionSecant CoefficientIsotropicALPX: OKUtility MenuSelectEntitiesLines, By Num/Pick, From FullApplyPick 3OKUtility MenuSelectEntitiesNodes, Attached to, Lines,allOKMain MenuPreprocessorCoupling/CeqnCouple DOFsPick allOKNSET: 7, LAB: UY OKUtility MenuSelectEverythingMain MenuPreprocessorCoupling/CeqnCouple DOFsPick 1, 14, 24OKNSET: 8, LAB: UXOKMain MenuPreprocessorCoupling/CeqnCouple DOFsPick 2, 12, 13OKNSET: 9, LAB: UXOKMain MenuSolutionAnalysis TypeNew AnalysisStaticOKMain MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacementOn NodesPick 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11Lab2: UY, VALUE: 0OKMain MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralTemperaureFrom Thermal AnalysisFname Name of results file: OKMain MenuSolutionSolveCurrent LSOKCloseMain MenuGeneral PostprocPlot ResultsContour PlotNodal SoluNodal Solution StressXComponent of StressDeformed Shape onlyOK （或根據(jù)討論的需要進(jìn)行顯示，對(duì)顯示結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)：Utility MenuPlot CtrlsCapture ImageFileSave as） 教師簽字__________第三部分 結(jié)果與討論（可加頁(yè)）一、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（包括數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、影響因素討論、綜合分析和結(jié)論等）二、小結(jié)、建議及體會(huì)三、思考題一、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 溫度場(chǎng)結(jié)果圖：圖6取50*500的矩形面為計(jì)算模型，內(nèi)壁溫度為100℃，外壁溫度為20℃。（假設(shè)管道內(nèi)充滿(mǎn)水）該問(wèn)題為軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題，沿管道橫截面取寬為50mm的矩形截面（如圖）為計(jì)算模型。本實(shí)驗(yàn)主要進(jìn)行熱分析和熱力耦合分析，將溫度場(chǎng)作為載荷施加給所分析的構(gòu)件。l 加載求解：根據(jù)作用力等效原則將每個(gè)單元所受的載荷移置到該單元的節(jié)點(diǎn)上；根據(jù)邊界條件修改剛度方程，消除剛體位移；求解整體剛度方程，得到節(jié)點(diǎn)位移；根據(jù)相應(yīng)方程求解應(yīng)力和應(yīng)變等。求解方程組，就可以得到方程的近似解。對(duì)于每個(gè)單元，選取適當(dāng)?shù)牟逯岛瘮?shù)，使得在子域內(nèi)部、子域分界面上以及子域與外界分界面上都滿(mǎn)足一定的條件。有限元法是一種離散化的數(shù)值計(jì)算方法。實(shí)驗(yàn)課程名稱(chēng)：材料成型CAE綜合實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)自主設(shè)計(jì)構(gòu)件的溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力分析實(shí)驗(yàn)成績(jī)實(shí) 驗(yàn) 者專(zhuān)業(yè)班級(jí)成型0805組 別同 組 者實(shí)驗(yàn)日期2011年12月14日一部分：實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告（包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒁饬x，實(shí)驗(yàn)基本原理與方法，主要儀器設(shè)備及耗材，實(shí)驗(yàn)方案與技術(shù)路線等）一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼肁NSYS進(jìn)行溫度場(chǎng)分析和熱應(yīng)力分析的基本過(guò)程。本次試驗(yàn)讓我發(fā)現(xiàn)ansys在熱處理領(lǐng)域很有用處，在我以后的工作很有幫助。從熱應(yīng)力的彩色圖里面可以看出，最大熱應(yīng)力SMX=1105，最小熱應(yīng)力SMN=+07。通過(guò)結(jié)果顯示圖片我們可以知道，SMN=80，SMX=10，我們可以根據(jù)圖片清楚的看出從內(nèi)壁到外壁溫度梯度漸漸減小的變化，符合實(shí)際情況。C的熱載荷，在4單元施加80 。 本實(shí)驗(yàn)要求對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行討論。三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 有一截面為圓環(huán)形的輸暖管道，內(nèi)外半徑分別為200mm、800mm，管道內(nèi)水的溫度為80℃，管道外表層溫度為10℃，求管道內(nèi)的應(yīng)力分布。l 后處理：利用計(jì)算機(jī)圖形方式，將計(jì)算結(jié)果以變形網(wǎng)格、等值線、彩色云圖、動(dòng)畫(huà)等方式進(jìn)行顯示與分析等。用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析，整個(gè)過(guò)程可分為：l 前處理：建立幾何模型；對(duì)幾何模型進(jìn)行離散化處理等。然后把所有單元的方程都組裝起來(lái)，就得到整個(gè)結(jié)構(gòu)的方程組。離散后的單元和單元之間只通過(guò)節(jié)點(diǎn)相聯(lián)系，所有場(chǎng)變量（位移、應(yīng)力、溫度等）都通過(guò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。二）基本原理和方法 溫度場(chǎng)分析和熱應(yīng)力分析是材料成型過(guò)程分析的重要內(nèi)容，對(duì)材料成型CAE起著至關(guān)重要的作用。 圖2四）實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器裝有ansys軟件的計(jì)算機(jī)一臺(tái)第二部分：實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄（可加頁(yè)）（包括實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄，實(shí)驗(yàn)過(guò)程發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題等）上機(jī)實(shí)驗(yàn)步驟建立文件：Utility MenuFileChange Directoryinto yoursOKUtility MenuJ FileobnametrussOK定義單元類(lèi)型：Main menuPreferenceStrucrturalOKMain MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/DeleteAddLink 2D Spar 1OK CloseMain MenuPreprocessorReal Constants Add/Edit/DeleteAddLINK 1OKAREA: OK Close定義材料屬性：Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial ModelsStrucruralLinearElastic IsotropicEX: 30E6, PRXY: OK生成節(jié)點(diǎn)：Main MenuPreprocessorModelingCreateNodesIn Active CSNode 1: 0,0,0Apply Node 2: 1,0,0Apply 同理：Node 3: 2,0,0Node 4: 3,0,0Node 5: ,1,0Node 6: ,1,0Node 7: ,1,0OKUtility MenuPlotCtrlsNumberingNODE Node Numbers OnOK生成單元：Main MenuPreprocessorModelingCreateElementsAuto NumberedThru NodesPick 1,2ApplyPick 2,3Apply同理：3,44,55,66,71,72,72,63,63,5OK施加位移約束和載荷：Main MenuSolutionDefined LoadsApplyStructuralDisplacementOn NodesPick 1Lab 2: UX,UYApplyPick 4Lab 2: UYOKMain MenuSolutionDefined LoadsApplyStructuralForce/MomentOn NodesPick 2,3Lab: FY, VALUE: 10000OK求解：Main MenuSolutionSolveCurrent LSOKClose后處理：繪制變形圖：Main MenuGeneral PostprocessorPlot ResultsDeformed ShapeDef Shape onlyOK（對(duì)顯示結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)：Utility MenuPlot CtrlsCapture ImageFileSave as）顯示節(jié)點(diǎn)位移：Main MenuGeneral PostprocessorList ResultsNodal SolutionDOF Solution Displacement Vector sunOK顯示節(jié)點(diǎn)受力：Main MenuGeneral PostprocessorList ResultsNodal LoadsAll stru forc FOK教師簽字__________第三部分 結(jié)果與討論（可加頁(yè)）一、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（包括數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、影響因素討論、綜合分析和結(jié)論等）二、小結(jié)、建議及體會(huì)三、思考題： 圖3二. 小結(jié)和體會(huì)： 通過(guò)本次自主設(shè)計(jì)試驗(yàn)，讓我對(duì)有限元分析軟件ansys有了更深刻的了解，在前一實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)桁架結(jié)構(gòu)及受力進(jìn)行改變，實(shí)驗(yàn)步驟基本一致，因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中未遇到什么困難，但比較要注意的是結(jié)構(gòu)的受力與約束以及網(wǎng)格的劃分。2）用ANSYS進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)分析。從應(yīng)用角度看（如用ansys分析軟件），整個(gè)過(guò)程可分為：l 前處理：步驟1）、2）l 加載求解：步驟7）、9）、10）、11）l 后處理：步驟12）其余為軟件自動(dòng)進(jìn)行。求解方程組，就可以得到方程的近似解。對(duì)于每個(gè)單元，選取適當(dāng)?shù)牟逯岛瘮?shù)，使得在子域內(nèi)部、子域分界面上以及子域與外界分界面上都滿(mǎn)足一定的條件。二）基本原理和方法有限元法是一種離散化的數(shù)值計(jì)算方法。Ansys軟件大大簡(jiǎn)化了我們對(duì)構(gòu)件受力分析的效率。由于節(jié)點(diǎn)5受到雙向約束，同時(shí)節(jié)點(diǎn)3與6相連，增加了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所以桁架左邊部分比右邊部分的變形量明顯要大，圖中的最大變形量DMX= 。本實(shí)驗(yàn)要求對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行討論。從應(yīng)用角度看（如用ANSYS分析軟件），整個(gè)過(guò)程可分為：l 前處理：步驟1）、2）l 加載求解：步驟7）、9）、10）、11）l 后處理：步驟12）其余為軟件自動(dòng)進(jìn)行。求解方程組，就可以得到方程的近似解。對(duì)于每個(gè)單元，選取適當(dāng)?shù)牟逯岛瘮?shù)，使得在子域內(nèi)部、子