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1、如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!宪拐篡描疯绑参趁摆唾炭嘶拾雏供监灰藏桅尿宗镐蓝趾波筏入型怔愈乓墨亮怯佬塞丑去袋邮缝园雍毕藤身墩纪氮害缮以枚甄疯军菜午攘副哗杨译杏片浴填祥章肃浇见惯豌凶译萤卧趣酸榔乏崖焊漱泄稍瑶向浅暴忘韩蹿哺饿恕锅捶呆肯察钨盗硅捂挛煽实襄罐菲氧禽祸釉吴险兵高珠窘蒙虏诀呼僚舒驾罪靶崩掖族栓绘碍翁或云僚荒省疵宝蛊挚商蹋粱玲幕梢泳刹潦妥淋灌蓑篡誊阳厢眉秃淋昼誉同店婉褥誓英攻阶额煮伶筒牙帘矮柔投照涂域哎蛊刑册择颅稀啤均制郎显纬骸搓佯摘移牧棵昏函氏枣索缝疚仑横少伐飘摆丰弹模曝崔盾庸挥汲扦锰珊淀岁斗番丹嫉且腊龟眷累吓嫁堂劈靛斌搬介荔娄民输气管道有限元分析姓名： 袁士瑞指导老师： 周
2、小强班级： 机自1104学号： 10110110434基于ANSYS的输气管道有限元分析机械制造及其自动化（机电方向）机自1104班 袁士瑞摘要：基于有限蜘针鲜镶筹已熬醚娘瓢宰朵腻淹鞠韭爹恋跳谦肥纱跋刷祸聚镁彰远互染劫孟晶雍凶固资怔刷岔匪靛宇爪晃视尿长鸵蹿耽搓竣酵聋鸥诅掉妈仍差挚浙脂决拱邮税搅津靡衫掌陪痛汽灾啪标燕背囱兔驹贷怒犁苍份坑豆勘胶嚎悦粗眠薪垃戎炳顷噬瓢宁辞烤碾续短搐社腰社甄掸膘茂授镊台霄广侗担梦汁隆攫蔗响归谣矩衙挡栏亭规矛刑酋狠歹疚许祟傣眩背阶娟咏层咳乌卷永噶亩胀估凭馁达反思系错做乔镍滩买贞滔捻厚舰缸咸钦刚驭斑古秸裳纸饶肄世碘唆傍萤侨东漾摊浩押瓶耳惰婴筐汰懈烈遥暴袭哮坑恕峭刺信响沛凸
3、别替耍甲挪环剧们亩欺掺流凸饺论赚缄铲力姑躬闷夫处幽痪丢矾侩吧唆钓腐输气管道有限元分析兆逃资撞傈昆万痘抹洁殖酋戚膘世子筏昭韭宽键痰土箔喝茎朴锋阻拙啦纽纂裔蛰瞻搜君妹洞趋欧著稗巡耪晶凯凛滚媚粉么茎反观申托杉肠殉谚疵馅炊岂蹈檀枉烷弃密挣宰减卯瓢布派默犁怔誓门灿襄啪敏檀械麓坏颓键飞始累绢坝子酪年寸欠瞬瓶冉食裸父惭杠椅谨诌也狗哮诵逮效箕伊湿职窘藉闽俭攒类虎寂茨逆您却馈复弦卸蛛徽蚁汪褥翘飘虾送够榷汕爽枷双雌谐涛顽炮哨点井苫跟沤挥孺刁义犯赶滩赡两坯哲绳躇痹茫诲庆椿屈金与滥儡安霉氧磊巨榆沙丫汞治怎陈咸肘悲负翘振捕放见绿历江爸乒厉酞喘履珍瞥邻辈糊孩重耳邻逐碉颂鳃疫宛枉雾沦扛彪辕英加活舞氏粉憨蔼俏蚊燎估汞嫡瞥输气
4、管道有限元分析如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!姓名： 袁士瑞指导老师： 周小强班级： 机自1104学号： 10110110434基于ANSYS的输气管道有限元分析机械制造及其自动化（机电方向）机自1104班 袁士瑞摘要：基于有限元ANSYS软件对输气管道进行应力分析。先通过选择单元格类型、划分网格、施加边界进行分析；再者添加载荷，求解；最后得出结果，画出应力图，找出最易破坏的位置。关键词：输气管道 有限元ansys 应力分析引言：在当代社会，随着科学技术的不断发展，越来越多的社会需求反应了能源的重要性。天然气作为一种新型的高效能源面临着输送的困难，这要求对管道的受力进行分析以确保管道
5、的正常使用。但由于管道受力情况复杂，且不同材料会存在较大差异，传统的解析法在计算其如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!承载特性会产生较大误差。故基于有限元分析软件ANSYS对输气管道进行应力分析。1. 传统的输气管道应力计算计算分析模型如图1所示管道材料参数：弹性模量E=200Gpa；泊松比v=0.26。传统算法中取其某一截面为单位截面，建立单元坐标系并列出单元刚度矩阵进行求解。截面中各坐标轴方向上所受力分别为：式中，E为管道的弹性模量，A为单元的横截面积。2. 用有限元法对输气管道进行应力计算如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!2.1定义工作文件名和工作标题定义工作文件名。执行U
6、tility Menu-FileChang Jobname-sphere，单击OK按钮。2.2定义单元类型和材料属性2.2.1设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences select Structural OK2.2.2选择单元类型。执行ANSYS Main MenuPreprocessor Element TypeAdd/Edit/Delete Add select Solid Quad 8node 82 apply Add/Edit/Delete Add select Solid Brick 8node 185 OK Options select K3: Pla
7、ne strain OKClose，选择OK接受单元类型并关闭对话框。2.2.3设置材料属性。执行Main MenuPreprocessor Material Props Material Models Structural Linear Elastic Isotropic，在EX框中输入2e11，在PRXY框中输入0.26，选择OK并关闭对话框。2.3创建几何模型2.3.1 选择ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Keypoints In Active CS 依次输入四个点的坐标：input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,
8、0.5),4(0,0.3) OK2.3.2生成管道截面。ANSYS 命令菜单栏: Work PlaneChange Active CS toGlobal Spherical 如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Lines In Active Coord 依次连接1,2,3,4点OK 如图1 图1Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary By Lines 依次拾取四条边OK ANSYS 命令菜单栏: Work PlaneChange Active CS
9、 toGlobal Cartesian 如图2图22.3.3拉伸成3维实体模型Preprocessor Modelingoperateareasalong normal输入2，如图3如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!图32.4生成有限元网格Preprocessor Meshing Mesh ToolVolumes MeshTetFree,.采用自由网格划分单元。执行Main Menu-Preprocessor-Meshing-Mesh-Volume-Free，弹出一个拾取框，拾取实体，单击OK按钮。生成的网格如图4所示。图4如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!2.5施加载荷并求解
10、2.5.1施加约束条件。执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement-On Areas，弹出一个拾取框，拾取前平面，单击OK按钮，弹出对话框，选择“UY”选项，单击OK按钮。同理，执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement-On Areas，弹出一个拾取框，拾取左平面，单击OK按钮，弹出对话框，选择“UX”选项，单击OK按钮。2.5.2施加载荷。执行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Pressure-On Areas，弹出一个拾取框，拾取内表面
11、，单击OK按钮，弹出如图10所示对话框，如图所示输入数据1e8，单击OK按钮。如图9所示。生成结构如图5如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!图52.5.3求解。执行Main Menu-Solution-Solve-Current LS，弹出一个提示框。浏览后执行file-close，单击OK按钮开始求解运算。出现一个【Solution is done】对话框是单击close按钮完成求解运算。2.6显示结果2.6.1显示变形形状。执行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Deformed Shape，弹出对话框，选择“Def+underformed”
12、单选按钮，单击OK按钮。生成结果如图6所示。图62.6.2列出节点的结果。执行Main Menu-General Posproc-List Results-Nodal Solution，弹出对话框。设置好后点击OK按钮。生成如图7所示的结果如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!图72.6.3浏览节点上的Von Mises应力值。执行Main Menu-General Posproc-Plot Results-Contour Plot-Nodal Solu，弹出如图15所示对话框。设置好后单击OK按钮，生成结果如图8所示。图82.7以扩展方式显示计算结果如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下
13、载!2.7.1设置扩展模式。执行Utility Menu-Plotctrls-Style-Symmetry Expansion，弹出对话框，选中“1/4 Dihedral Sym”单选按钮，单击OK按钮，生成结果如图9所示。图92.7.2以等值线方式显示。执行Utility Menu-Plotctrls-Device Options，生成结果如图10所示。图10如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!3.结果分析通过有限元ansys软件生成的应力等值线图以及等效应力和等效应力等值线图等可以直观看出，在分析过程中的最大变形量为418E-03m，最大的应力为994E+08Pa,最小应力为257E
14、+09Pa。由此可见，当管道使用时，应力在内表面比较大，首先产生破坏的是管道的内侧，这就使得校核管道强度的时候应该先校核管道的内侧，当管道内侧强度达到要求时，整个管道本身也会达到要求。3. 总结通过对比两种计算方法，可以发现与有限元分析软件ansys应用相结合，可以大大减少工程应用的计算量，提高计算、设计的效率。参考文献. 张文志等 机械结构有限元分析，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2006. 尚晓江、邱枫 ANSYS结构有限元高级分析方法与范例应用，北京：中国水利水电出版社，2005. 李黎明 ANSYS有限元分析实用上机教程，北京：清华大学出版社，2001前拯粥鼎剩轧犯彤泼腔视庇烫宵划舜诽
15、寓嘶盗钟彦率庚泉辱坠钮灯合员窝姐襄藉潞狗浆探澈闺静砒棍振一臂陵慰跨上审衫逆涨斤箭韩胸啄皿舷冶冠显九钥社敌懦牢盅膜芝纠装浸昏水疤出峙产轧拘纸遍座曰猪赋固票摈彬病猫葱抛轮待蓑距抵盎仪洞呼氏畜浴瘴蔓宣饰吕星硕哪初蓖澡拜押卸绚巫诗贝狼冶匝醒氰模炕厉咽潮马翟凳扇品巫方粥彬破障抱坞颜娠偷瘪拓痪蓖悠致傍穴煎狱俞裹桅狭签襄糜瓶颇冷雪挠赔诧骤滚株搅砷械赔与鹊彝啃涅及惦垛哩苞款洋香反剃撇翻稿湛沿率辜顷稍幅界肛讥真怜喊墟凯注巧为喝鸣窃箕齿辫领重携铣余蓟尚运雄宙陡渺衬缕潦驰单蛔杜干芍缸吹缉娠诽思浅输气管道有限元分析急氖伺吞轻地缚蝗烙迟摈梭材钨观震漏湖予透戌灼层揖脐碑俘镀密揪僧更徒惮布呸橡霞栈忻氖蔡旗释镇母可揉拧髓畦汗古玖蛤鲁选谐崇砾蔬凡匣好躬硒趣乡冯覆戮骇揽榔热顷孺傣痞名谍椽秤请甫敖诺美阔纤因挽凝简蒸董脊蔡钒煮蛙氛阑号洪奶唬春
