回复逍遥处士的帖子-关于圆管内压

eddyzhang

' x* [! N3 ]! d) [
) ?6 g* Y; Q' @; T逍遥处士有关圆管受压的帖子已经在网上有段时间了。他最近让我从软件角度，看看是否跟数学计算一直。现将分析的结果发出来
* C  Z7 |4 Z8 P- p& Q" ^& P

老鹰

哦，是这个吧，http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=337267

茉莉素馨

楼主，求一个第一和第三主应力随半径变化的曲线，这个可以和拉梅方程的解析解比较一下，看一下误差啦~

茉莉素馨

我也上一个吧，一个mises，一个第一主应力的。
' }+ l8 E- H3 j# J0 F  }


: [1 z" T; X% K$ [( }2 ^

chenqibin

茉莉素馨 发表于 2013-10-10 23:37
8 R  x$ b8 w0 w& H. \, ]我也上一个吧，一个mises，一个第一主应力的。

2 L* b# ~/ [: ]/ b% J9 I单元类型这个东西有什么讲究？

茉莉素馨

0 G- d6 [' P( }8 ]# a. |
. v! |; L) ]% q- j举个例子说一下吧~
# H- G9 h& f% B8 |0 R我用ABAQUS做了一个圆柱体受扭的模型，很简单，材料力学里面已经有解析解了。
0 z  R: y2 \  S3 A8 Y. R参数定义：圆柱尺寸R25 L100，扭矩100Nm，弹性模量2.11e5，泊松比0.28，单元尺寸：6mm。
* n$ K3 d) h: R4 T+ @+ n/ e2 r
C3D4做出来的，基本就是错的，不可用。
0 k! {- |. |6 C单元类型 R 代表减缩积分，会减低一些精度，但是可以加快求解速度。
六面体比四面体网格精度高很多，即便是一阶线性单元。

" _# V0 |" P0 l' c: J9 f6 g误差：

% a" `+ b& i) P1 q2 i
& g4 D; M. v: I3 n: x0 f上图：
6 g9 W4 _" ~7 l7 \$ d单元：C3D4
5 R7 W! M* k$ e  Y
0 h3 {- Y& s/ H9 p
. ~4 `/ _: U5 }2 |- [  G1 aC3D10


C3D8R
( y( i& m$ ]  a; |

  Z" d" z! N- XC3D8


C3D20R
$ R9 g' O" a! O4 E) {$ S7 P

C3D20


. b1 _# E8 _6 V/ J+ c/ L

逍遥处士

茉莉素馨 发表于 2013-10-10 23:37
我也上一个吧，一个mises，一个第一主应力的。

非常感谢两位的参与，觉得技术要大家一起来研究，你研究一段，我研究一段，然后相互一印证，印证上了，那种感觉是很美妙的。一个人研究是毫无乐趣的。

另外请问圆筒内外径是否是φ50和φ100？还有能否分别显示σθ和σr两种应力？解析解算的是σθ(r=25mm) = 167 MPa，σθ(r=50mm) = 67 MPa，这两个数值如果能对应上，说明解析解的值是可以相信的。

; d$ p3 R- q. _0 @; b* k这个圆筒受均布内压，和圆柱受均布外压，其应用是很广的，包括液压缸设计，和过盈配合的设计等等。

茉莉素馨

逍遥处士 发表于 2013-10-11 08:36
非常感谢两位的参与，觉得技术要大家一起来研究，你研究一段，我研究一段，然后相互一印证，印证上了，那 ...

' T6 r3 t6 [" b! [, m1 h刚刚用有限元算了一下，按照前辈原帖中的参数。
% [. r6 M' e( [4 p( o0 A0 a外径100，内径50，长度100，受均布压力100mpa，弹性模量2e5mpa，泊松比0.3。
3 \1 E& n3 S* ?8 M采用半个模型，对称分析。使用C3D20单元，单元数32500，节点数141627。
内径单元尺寸1.57，外径单元尺寸3.14，径向单元尺寸2mm。
$ q6 a' I! u. }' k, v" S) Z
+ C# |0 N3 u" K% f; F) L
下面上图：
第一主应力云图，max 167.2935mpa，min 66.64022mpa。
3 v' U* [/ k( p- `

第三主应力云图，max -99.54505mpa，min 0.07029586mpa。
9 r+ d$ [* X' k2 R* j
  p! D" n4 S! }/ K, m8 ]9 [* `
- U, N7 M% z+ b& q3 W这个是沿着直径方向，两个应力的变化曲线，
6 ]) |/ e. O& Y' C, s& C
7 r9 h3 G  j5 K
; b/ e, ~( T4 N. `: O
' ?5 F5 s6 R  E2 m. q# F9 C

eddyzhang

这些都是比较基本的问题。

eddyzhang

大家可以看看理论分析和计算结果。我虽然尺寸不同但是结果却很一致。逍遥可以继续分析下什么原因。