ANSYS非均质梯度材料圆筒的动态应力的有限元分析
时间:2018-03-08 16:43 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要非均质功能梯度材料是材料科学与工程领域涌现出的研究热点之一。本课题使用C++语言和MFC用户界面技术，编写线性动力有限元程序，旨在使用有限元法解决非均质梯度材料的平面模型在线性动载作用下的响应情况，得到节点位移和绕节点平均应力。程序导入通过ANSYS有限元分析软件进行建模离散得到的相关文件，计算整体刚度矩阵、质量矩阵、载荷列阵，并求解刚度方程，得到位移和应力。本论文主要对工程上应用较广泛的空心圆筒受均布内压作用的问题进行数值求解，程序测试结果与现有解析解结果和ANSYS有限元分析软件计算结果对比。最后计算不同梯度变化的圆筒在不同冲击内压载荷作用下的响应，并对结果进行对比说明。19452 关键词 梯度材料圆筒 动力有限元编程 数值分析 毕业设计论文外文摘要 Title Dynamic finite element analysis of heterogeneous gradient material cylinders Abstract Heterogeneous functionally graded material is hot in the field of materials science and engineering. This paper using C++ language and MFC user interface technology, writing linear dynamic finite element program.This is designed to get a response of plane model submitted to linear dynamic load and to get nodal displacement and average stress around the nodes.The program import relevant document produced by ANSYS to calculate the overall stiffness matrix, mass matrix, load vector, and solving the stiffness equation and find nodal displacement and stress.The problem of hollow cylinder subjected to uniform internal pressure is solved numerically in this paper.The solution is widely used in engineering.The results is compared with results calculated by ANSYS and with existing exact solutions. Finally, different graded material cylinders submitted to different pressures are caculated respectively. Keywords Graded material cylinders; Dynamic finite element; numerical analysis 目 次 1 引言 1 2 非均质梯度材料处理 3 2.1 非均质梯度材料简介 3 2.2 非均质梯度材料物理属性计算 3 3 计算原理 5 3.1 有限元法简介 5 3.2 线性动力学有限方程[9][10] 5 3.3 方程求解方法 8 4 程序工程介绍 10 4.1 计算流程 10 4.2 程序设计 12 4.3 程序用户使用手册 16 5 模型计算与测试 19 5.1 测试概述 19 5.2 均匀材料模型在静载下的响应 19 5.3 均匀材料模型在动载下的响应 20 5.4 梯度材料模型在静载下的响应 22 5.5 测试结果与结论 22 6 多种模型计算分析 24 6.1 厚壁圆筒在不同冲击载荷下的响应 24 6.2 不同弹性梯度的材料模型计算 27 6.3 不同半径-壁厚比的模型计算 27 结 论 30 (责任编辑：qin) |