文档介绍：飞行器设计工程实验报告
——圆柱壳体结构有限元分析
ZY1315228 张晶
圆柱加筋壳体结构有限元分析介绍
圆柱加筋壳结构如图1所示,一端固定,表面有分布载荷。结构、材料特性、约束与载荷的具体形式将在后面给出。。
图 1 圆柱加筋壳结构
结构
1)壳
圆柱壳半径为,长为。它由两部分组成,一部分是复合材料结构,从固定端到中部,长3m,;另一部分是金属材料结构,从中部到自由端,长3m,厚2mm。
2)加筋梁
有纵向加筋与环向加筋,沿壳分布如图2所示,均为金属材料。
图 2 圆柱壳上加筋梁分布
纵向加筋共八条沿周向对称分布如图3所示,截面形状为L型,具体尺寸与指向如图4所示。
图 3 周向对称分别L型梁 R= 图 4 L型梁截面尺寸 w=h=10mm t=3mm
环向加筋共3条,分别位于壳的两端与中部,截面形状为矩形,具体尺寸如图5所示。
图 5 矩形梁截面尺寸 w=h=10mm
材料
1)金属材料
即copper,,。
2)复合材料
面板(facesheet):,,,。
芯(core):,,,,,。
层合板:由面板和芯组成,具体铺层形式和方向如图6所示。,芯厚5mm。
图 6 复合材料铺层
约束与载荷
圆柱壳一端固定,如图7所示。
图 7 固定端
壳的内表面有分布载荷(Y轴如图3所示)。
建模过程
,输入全局参数,最大尺寸为6米
File/new
New database name: sylindrical shell structure
Ok
Based on model
Approximate maximun model
Dimesion:
Analysis code:
Analysis type: structure
Ok
”shell”的一个新组
Group/create
New group name: shell
Make current
Apply
Cancle
,并通过面拉伸命令形成壳体
Geometry
Action creat
Object curve
Method 2D Circle
Circle radius
Construction plane list coord
Center point list [0 0 0]
Apply
Action create
Object surface
Method extrude
Tanslation vector <0 0 3>
Curve list curve 1
Apply
Action tranform
Object surface
Method translate
Surface list surface 1
Direction vector <0 0 1>
Vector magnitude 3
Repeat count 1
Apply
”circular_beam”
Group/create
New group name: circular beams
Make current
Apply
Cancle
Action tranform
Object circle
Method translate
Curve list curve 1
Direction vector <0 0 1>
Vector magnitude 3
Repeat count 2
Apply
,建立一个名为” longitudinal beams”的新组
Group/create
New group name: longitudinal beams
Make current
Apply
Cancle
Action creat
Object curve
Method point
Starding point point 1
Ending point point 3
Apply
,旋转角度为45°
Action transform
Object curve
Method ro