分析类型：

静态

模型类型：

2D 轴对称

比较：

NASTRAN No. V2411

参考：

说明：

查找以轴对称方式建模的悬臂圆柱加载端的径向挠度。

元素类型：

2D 壳 (2)

单位：

IPS

尺寸：

长度：6

半径：5

厚度：0.01

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：1e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在点 A 上：在所有 DOF 中固定

载荷：

位于点 C 上：FX = 1

分布：N/A

空间变化：N/A

特定载荷处的径向挠度 (a=disp_x_radial)

2.8769e-3

2.8715e-3

2.8725e-3

0.15%

收敛性 %：对于局部位移和 SE 为 0.5%

最大 P：7

方程数：33

分析类型：

静态

模型类型：

2D 轴对称

比较：

ANSYS No. 15

参考：

Timoshenko, S. Strength of Materials, Part II, Advanced Theory and Problems. 3rd ed. NY: D. Van Nostrand Co., Inc. 1956, pp. 96, 97, and 103.

说明：

以轴对称方式建模的平圆板，受不同边约束和曲面载荷的限制。确定各种情况下的最大应力。

元素类型：

2D 壳 (1)

单位：

IPS

尺寸：

半径：40

厚度：1

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：3e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

已夹紧

位于点 B 上：

在所有 DOF 中固定

简单

位于点 B 上：

在 TransX 和 TransY 中固定

已夹紧

位于边 A-B 上：FY = 6

每单位面积

均匀

简单

位于边 A-B 上：FY = 1.5

每单位面积

均匀

最大应力 (m=max_prin_mag，a=clamped)

7200

7152

7200

0.0%

收敛性 %：对于局部位移和 SE 为 0.0%

最大 P：5

方程数：15

最大应力 (m=max_prin_mag，a=simple)

2970

2989

29701

0.0%

收敛性 %：对于局部位移和 SE 为 0.0%

最大 P：5

方程数：16

分析类型：

静态

模型类型：

2D 平面应力

比较：

NASTRAN No. V2408A

参考：

Singer, Ferdinand L. Strength of Materials. Harper & Row, 1962, Art. 52, p. 133.

说明：

查找受平面内剪切载荷限制的悬臂板在固定端处的弯曲应力。

元素类型：

2D 板 (1)

单位：

IPS

尺寸：

长度：3

高度：0.6

厚度：0.1

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：1.07e7

泊松比：0

热膨胀：0

传导率：0

约束：

位于边 A-B 上：在 TransX、TransY 中固定

载荷：

施加在边 C-D 上：FY = –200

分布：每单位长度

空间变化：均匀

理论结果基于基础梁理论。“结构”模型对实际物理结构进行建模，并捕捉约束角处的奇异应力。将泊松比设置为零会使模型降为其初等形态。

节点 A 处的弯曲应力 (m=max_stress_xx)

6.0e4

5.5190e4

6.0121e4

0.20%

收敛性 %：对于局部位移和 SE 为 0.0%

最大 P：4

方程数：22

分析类型：

静态

模型类型：

2D 平面应变

比较：

MacNealHarder 精度测试

参考：

MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985.

说明：

以对称方式建模的厚壁圆柱，承受单位内部压力载荷。查找两个近乎无法压缩的材料在内部半径处的径向位移。

元素类型：

2D 实体 (1)

单位：

IPS

尺寸：

外径：9.0

内径：3.0

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：1000

泊松比：

约束 (UCS)：

位于边 A-B 和边 C-D 上：

在所有 DOF 中固定 (TransR 除外)

载荷：

位于边 A-D 上：压力载荷 = 1

分布：N/A

空间变化：均匀

内径处的径向位移 (实例 1) (m=rad_disp)

5.0399e-3

5.0394e-3

<0.01%

收敛性 %：对于局部位移和应变能为 1%

最大 P：6

方程数：38

内径处的径向位移 (实例 2) (m=rad_disp)

5.0602e-3

5.0553e-3

0.09%

收敛性 %：对于局部位移和应变能为 1.0%

最大 P：6

方程数：38

分析类型：

静态

模型类型：

2D 轴对称

比较：

NASTRAN No. V2410

参考：

Crandall S.H., Dahl N.C. , and Larnder T.J. An Introduction to the Mechanics of Solids. 2nd ed. NY: McGraw-Hill Book Co., 1972, pp. 293-297.

说明：

查找半径 r = 6.5" 和 r = 11.5" 处的应力。以轴对称方式建模的厚壁圆柱，受内部压力的作用。

元素类型：

2D 实体 (3)

单位：

IPS

尺寸：

内径：6

高度：8

厚度：6

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：3e7

泊松比：0

热膨胀：0

传导率：0

约束 (UCS)：

位于边 A-D 与 B-C 上：在 TransY 和 RotZ 中固定

载荷：

位于边 A-B 上：压力载荷 = 10

分布：每单位面积

空间变化：均匀

在 r = 6.5 处

径向应力 (m=r6_5_radial)

-8.03

-8.05

-7.9720

0.72%

环向应力 (m=r6_5_hoop)

14.69

14.73

14.69

0.0%

在 r = 11.5 处

径向应力 (m=r11_5_radial)

-0.30

-0.30

-2.6636e-1

0.0%

环向应力 (m=r11_5_hoop)

6.96

6.96

6.96

0.0%

收敛性 %：对于局部位移和应变能为 0.25%

最大 P：4

方程数：54

分析类型：

静态

模型类型：

3D

比较：

NASTRAN No. V2405

参考：

Roark, R.J., and Young, W.C. Formulas for Stress and Strain. NY: McGraw-Hill Book Co., 1982, p. 96.

说明：

悬臂梁在自由端受到载荷的作用。查找自由端的挠度和固定端的弯曲应力。

元素类型：

梁 (1)

单位：

IPS

尺寸：

长度：30

梁属性：

面积：0.310

IYY：0.0241

剪切 FY：1000 1

CY：0.5

J：0.0631

IZZ：0.0390

剪切 FZ：1000 1

CZ：0.375

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：1.0e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在点 A 上：在所有 DOF 中固定

载荷：

位于点 B 上：FY = 100

分布：N/A

空间变化：N/A

理论

MSC/NASTRAN

结构

差异百分比

尖端挠度 (m=max_disp_y)

2.3077

2.3077

2.3094

0.073%

固定端的弯曲应力 (m=max_beam_bending)

38461

38461

38461

0.0%

收敛性 %：对于局部位移和 SE 为 0.0%

最大 P：4

方程数：24

分析类型：

静态

模型类型：

3D

比较：

ANSYS No. 2

参考：

Timoshenko, S. Strength of Materials, Part I, Elementary Theory and Problems. 3rd ed. NY: D. Van Nostrand Co., Inc., 1955, p. 98, Problem 4.

说明：

标准 30" WF 梁，按下图所示支撑，载荷均匀地施加在外伸上。查找梁中点处的最大弯曲应力和挠度。

元素类型：

梁 (4)

单位：

IPS

尺寸：

长度：480

梁属性：

面积：50.65

IYY：1

剪切 FY：0.8333

CY：15

J：7893

IZZ：7892

剪切 FZ：0.8333

CZ：15

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：3e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

位于点 B 上：

放置在点 D 上：

在所有 DOF 中固定 (RotY 和 RotZ 除外)

在 TransY 和 TransZ 中固定

位于边 A-B 上：FY = 833.33

位于边 D-E 上：FY = 833.33

每单位长度

每单位长度

均匀

均匀

中点处的最大弯曲应力 (m=max_beam_bending)

11400

11404

11403.91

0.03%

中点处的最大挠度 (m=disp_center)

0.182

0.182

0.182

0.0%

收敛性 %：对于局部位移和 SE 为 0.0%

最大 P：4

方程数：96

分析类型：

静态

模型类型：

3D

比较：

MacNealHarder 精度测试

参考：

MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985.

说明：

由平行四边形元素构成的直悬臂梁，在其自由端受到四个不同单位载荷的作用，包括

查找各种情况下载荷方向的尖端位移。

元素类型：

壳 (3)

单位：

IPS

尺寸：

长度：6

宽度：0.2

厚度：0.1

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：1e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在边 A-D 上：在所有 DOF 中固定

延伸

放置在边 B-C 上：FX = 1

总载荷

均匀

in_plane

放置在边 B-C 上：FY = 1

总载荷

均匀

out_plane

放置在边 B-C 上：FZ = 1

总载荷

均匀

twist

放置在点 E 上：MX = 1

总载荷

N/A

载荷方向上的尖端位移 (l=extension，m=max_disp_x)

3e-5

2.998e-5

0.06%

载荷方向上的尖端位移 (l=in_plane，m=max_disp_y)

0.1081

0.1078

0.27%

载荷方向上的尖端位移 (l=out_plane，m=max_disp_z)

0.4321

0.4309

0.27%

载荷方向上的尖端位移 (l=twist，m=max_rot_x)

0.03408 1

0.03424

0.46%

收敛性 %：对于局部位移和 SE 为 0.9%

最大 P：6

方程数：396

分析类型：

静态

模型类型：

3D

比较：

MacNealHarder 精度测试

参考：

MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985.

说明：

由梯形元素构成的直悬臂梁，在其自由端受到四个不同单位载荷的作用，包括

查找各种情况下载荷方向的尖端位移。

元素类型：

壳 (3)

单位：

IPS

尺寸：

长度：6

宽度：0.2

厚度：0.1

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：1e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在边 A-D 上：在所有 DOF 中固定

延伸

放置在边 B-C 上：FX = 1

总载荷

均匀

in_plane

放置在边 B-C 上：FY = 1

总载荷

均匀

out_plane

放置在边 B-C 上：FZ = 1

总载荷

均匀

twist

放置在点 E 上：MX = 1

总载荷

N/A

载荷方向上的尖端位移

(l=extension, m=max_disp_x)

3e-5

2.998e-5

0.08%

载荷方向上的尖端位移

(l=in_plane, m=max_disp_y)

0.1081

0.1079

0.32%

载荷方向上的尖端位移

(l=out_plane, m=max_disp_z)

0.4321

.4311

0.23%

载荷方向上的尖端位移

(l=twist, m=max_rot_x)

0.03408 1

0.03381

0.79%

收敛性 %：对于局部位移和应变能为 0.7%

最大 P：6

方程数：906

分析类型：

静态

模型类型：

3D

比较：

MacNealHarder 精度测试

参考：

MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985.

说明：

元素类型：

壳 (2)

单位：

IPS

尺寸：

外径：4.32

内径：4.12

厚度：0.1

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：1e7

泊松比：0.25

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在边 A-D 上：在所有 DOF 中固定

in_plane

放置在边 B-C 上：FY = 1

总载荷

均匀

out_plane

放置在边 B-C 上：FZ = 1

总载荷

均匀

载荷方向上的尖端位移

(l=in_plane, m=tip_disp_y)

0.08734

0.08833

1.13%

载荷方向上的尖端位移

(l=out_plane, m=tip_disp_z)

0.5022

0.50057

0.32%

收敛性 %：对于局部位移和 SE 为 0.3%

最大 P：6

方程数：234

分析类型：

静态

模型类型：

3D

比较：

MacNealHarder 精度测试

参考：

MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985.

说明：

四条边都简单支撑的平板。通过对称性对板的四分之一进行建模。板受到两个不同载荷的作用，包括均匀压力和中心处的点载荷。查找板中心处的位移。

元素类型：

壳 (2)

单位：

IPS

尺寸：

长度：5

宽度：1

厚度：0.0001

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：1.7472e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

位于边 A-D 和边 C-D 上：

放置在边 A-B 上：

放置在边 B-C 上：

在 TransX、TransY 和 TransZ 中固定

在 TransY、RotX 和 RotZ 中固定

在 TransX、RotY 和 RotZ 中固定

压力

放置在所有壳上：

压力 = 1e4

单位面积上的总载荷

均匀

点

放置在 B 上：FZ = 1e4

N/A

N/A

中心处的位移

(l=pressure, m=disp_z_cen)

12.97

12.97

0.0%

中心处的位移

(l=point, m=disp_z_cen)

16.96

16.81

0.88%

收敛性 %：对于局部位移和 SE 为 0.8%

最大 P：9

方程数：438

分析类型：

静态

模型类型：

3D

比较：

MacNealHarder 精度测试

参考：

MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985.

说明：

四条边被夹紧的四分之一矩形板通过对称性进行建模。板受到两个不同载荷的作用，包括均匀压力和中心处的点载荷。查找板中心处的位移。

元素类型：

壳 (2)

单位：

IPS

尺寸：

长度：5

宽度：1

厚度：0.0001

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：1.7472e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

位于边 A-D 和边 D-C 上：

放置在边 A-B 上：

放置在边 B-C 上：

在所有 DOF 中固定

在 TransY、RotX 和 RotZ 中固定

在 TransX、RotY 和 RotZ 中固定

压力

放置在所有壳上：

压力 = 1e4

每单位面积

均匀

点

放置在 B 上：FZ = 1e4

N/A

N/A

中心处的位移

(l=pressure, m=measure1)

2.56

2.604

1.71%

中心处的位移

(l=point, m=measure1)

7.23

7.168

0.85%

收敛性 %：对于局部位移和应变能为 1.3%

最大 P：9

方程数：625

分析类型：

静态

模型类型：

3D

比较：

MacNealHarder 精度测试

参考：

MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985.

说明：

元素类型：

壳 (4)

单位：

IPS

尺寸：

(使用四分之一模型)

半径：10

弧跨度：90o

厚度：0.04

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：6.825e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

位于曲线 A-C 上：

位于曲线 G-E 上：

位于点 D 上

在 TransP、RotR 和 RotT 中固定

在 TransP、RotR 和 RotT 中固定

在 TransT 中固定

位于点 C 上：FR = 1

位于 E 上：FR = 1

N/A

N/A

N/A

N/A

载荷处的径向位移

(m=disp_rad)

0.0924

0.0933

0.97%

收敛性 %：对于局部位移和应变能为 0.6%

最大 P：9

方程数：1965

分析类型：

静态

模型类型：

3D

比较：

MacNealHarder 精度测试

参考：

MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985.

说明：

元素类型：

实体 (2)

单位：

IPS

尺寸：

长度：12

宽度：1.1

厚度：0.32

扭转 90o 角 (从固定端到自由端)

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：29e6

泊松比：0.22

热膨胀：0

传导率：0

约束：

位于根曲面上：在所有 DOF 中固定

in_plane

位于自由端曲面上：FY = 1

总载荷

均匀

out_plane

位于自由端曲面上：FZ = 1

总载荷

均匀

载荷方向上的尖端位移

(l=in_plane, m=disp_tip_y1)

0.005424

0.005428

0.73%

载荷方向上的尖端位移

(l=out_of_plane, m=disp_tip_z1)

0.001754

0.001760

0.342%

收敛性 %：对于局部位移和 SE 为 0.8%

最大 P：5

方程数：590

分析类型：

静态

模型类型：

3D

比较：

MacNealHarder 精度测试

参考：

MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985.

说明：

Scordelis-Lo 屋顶是通过对称性建模且载荷分布均匀的弧形屋顶的四分之一。查找整个屋顶的直边中点处的竖直位移。

元素类型：

壳 (1)

单位：

IPS

尺寸：

(使用四分之一模型)

长度：25

半径：25

弧跨度：40o

厚度：0.25

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：4.32e8

泊松比：0

热膨胀：0

传导率：0

(UCS)

(UCS)

(UCS)

位于曲线 A-B 上：

位于曲线 A-D 上：

位于曲线 C-D 上

在 TransZ、RotR 和 RotT 中固定

在 TransT、RotZ 和 RotR 中固定

在 TransR 和 TransT 中固定

位于面 A-B-C-D 上：FZ = 90

每单位面积

均匀

点 B 处的竖直位移

(m=disp_z_mid)

0.3024

0.3008

0.53%

收敛性 %：对于局部位移和 SE 为 0.2%

最大 P：7

方程数：148

分析类型：

静态

模型类型：

2D 轴对称

参考：

NAFEMS, LSB1, No. IC 39

说明：

轴对称圆柱和半球形容器承受均匀内部压力载荷。查找外部曲面上点 D 处的环向应力。

元素类型：

2D 壳 (4)

单位：

MKS

尺寸：

半径：1

厚度：0.025

材料属性：

质量密度：0.007

每单位质量成本：0

杨氏模量：210000

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

constraint1

位于点 A 上：

位于点 E 上：

在 TransX 和 RotZ 中固定

在 TransY 中固定

load1

位于所有的 2D 壳单元上：内部压力 = 1

外部曲面上的 Szz

38.5

38.62

0.3%

收敛性 %：对于局部位移和 SE 为 0.8%

最大 P：7

方程数：72

分析类型：

静态

模型类型：

平面应力

参考：

NAFEMS, LSB1, No. IC 2

说明：

锥形膜在全局 X 方向上具有均匀的加速度。查找点 B 处的正应力 Sxx。

元素类型：

2D 板 (2)

单位：

MKS

尺寸：

厚度：0.1

材料属性：

质量密度：0.007

每单位质量成本：0

杨氏模量：210000

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

constraint1

位于曲线 A-B、B-C 上：

位于点 B 上：

在 TransX 中固定

在 TransX、TransY 中固定

load1

全局加速度：GX=9.81

点 B 处的应力 XX

(m=measure1)

0.247

0.247

0%

收敛性 %：对于局部位移和应变能为 0.7%

最大 P：7

方程数：248

分析类型：

静态

模型类型：

3D

参考：

NAFEMS, LSB1, No. IC 29

说明：

Z 形截面悬臂板在自由端通过两个均匀分布的边剪切而受到扭矩的作用。查找板的中间平面处的正应力 Sxx。

元素类型：

壳 (6)

单位：

MKS

尺寸：

长度：10

厚度：0.1

材料属性：

质量密度：0.007

每单位质量成本：0

杨氏模量：210000

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

constraint1

位于曲线 A-B、B-C 和 C-D 上：

在 TransX、TransY 和 TransZ 中固定

load1

位于曲线 E-F 上：FZ=0.6

位于曲线 G-H 上：FZ=0.6

总载荷

总载荷

均匀

均匀

中间曲面上的点 M 处的 Sxx

108.8

110.02

1.1%

收敛性 %：对于局部位移和应变能为 0.4%

最大 P：7

方程数：870

分析类型：

静态

模型类型：

3D

参考：

NAFEMS, LSB1, No. IC 19

说明：

3D 空间中的圆柱壳在一条边上受到均匀法向边力矩载荷的作用。查找点 E 处的外部曲面切向应力。

元素类型：

壳 (1)

单位：

MKS

尺寸：

半径：1

厚度：0.01

材料属性：

质量密度：0.007

每单位质量成本：0

杨氏模量：210000

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

constraint1

位于曲线 A-B 上：

位于曲线 A-D 和 B-C 上：

在所有 DOF 中固定

在 TransZ、RotX 和 RotY 中固定

load1

位于曲线 C-D 上：MZ=0.001

单位长度上的力

均匀

外部曲面上的点 E 处的 Sxx

60.0

59.6

.67%

收敛性 %：对于局部位移和 SE 为 0.9%

最大 P：5

方程数：66

分析类型：

静态

模型类型：

3D

比较：

理论

参考：

Roark, R.J., and Young, W.C. Formulas for Stress and Strain. 5th Edition. NY: McGrawHill Book Co. 1982, p. 64.

说明：

悬臂梁在 Y 和 Z 方向上受横向载荷的作用，在 X 方向上受轴向载荷的作用。查找自由端的挠度、固定端的弯曲应力和沿着梁方向的轴向应力。

元素类型：

方形梁

单位：

IPS

尺寸：

a：0.25

梁属性：

面积：0.0625

IYY：0.000325521

剪切 FY：10001

CY：0.125

J：0.000549316

IZZ：0.000325521

剪切 FZ：10001

CZ：0.125

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：3e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在点 A 上：在所有 DOF 中固定

载荷：

位置：

模：

轴向

放置在点 B 上

FX=100

横向 y

放置在点 B 上

FY=100

横向 z

放置在点 B 上

FZ=100

尖端挠度：

轴向

sq_d_x

1.6e-3

1.6e-3

0%

横向 y

sq_d_y

9.216e1

9.216e1

0%

横向 z

sq_d_z

9.216e1

9.216e1

0%

应力：

轴向

sq_s_ten

1.6e3

1.6e3

0%

横向 y

sq_s_bnd

1.152003e6

1.15200e6

0%

横向 z

sq_s_bnd

1.152003e6

1.15200e6

0%

收敛性：

轴向

0%

2

264

横向 y

0%

2

264

横向 z

0%

2

264

元素类型：

矩形梁

单位：

IPS

尺寸：

b：1

d：0.25

梁属性：

面积：0.25

IYY：0.0208333

剪切 FY：10001

CY：0.125

J：0.00438829

IZZ：0.00130208

剪切 FZ：10001

CZ：0.5

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：3e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在点 A 上：在所有 DOF 中固定

载荷：

位置：

模：

轴向

放置在点 B 上

FX=100

横向 y

放置在点 B 上

FY=100

横向 z

放置在点 B 上

FZ=100

尖端挠度：

轴向

rct_d_x

4.0e-4

4.0e-4

0%

横向 y

rct_d_y

2.304e1

2.304e1

0%

横向 z

rct_d_z

1.44

1.44

0%

应力：

载荷

测量名称

理论

Structure

差异百分比

轴向

rct_s_ten

4.0e2

4.0e2

0%

横向 y

rct_s_bnd

2.880e5

2.880e5

0%

横向 z

rct_s_bnd

7.200e4

7.200e4

0%

收敛性：

轴向

0%

2

264

横向 y

0%

2

264

横向 z

0%

2

264

元素类型：

空心矩形梁

单位：

IPS

尺寸：

b：1

bi：0.875

d：0.25

di：0.125

梁属性：

面积：0.140625

IYY：0.013855

剪切 FY：10001

CY：0.125

J：0.00343323

IZZ：0.00115967

剪切 FZ：10001

CZ：0.5

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：3e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在点 A 上：在所有 DOF 中固定

载荷：

位置：

模：

轴向

放置在点 B 上

FX=100

横向 y

放置在点 B 上

FY=100

横向 z

放置在点 B 上

FZ=100

尖端挠度：

轴向

hrct_d_x

7.112e-4

7.111e-4

0.02%

横向 y

hrct_d_y

2.5869e1

2.5876e1

0.027%

横向 z

hrct_d_z

2.1653

2.1677

0.10%

应力：

载荷

测量名称

理论

Structure

差异百分比

轴向

hrct_s_ten

7.112e2

7.111e2

0.01%

横向 y

hrct_s_bnd

3.2337e5

3.2336e5

0.003%

横向 z

hrct_s_bnd

1.0826e5

1.0826e5

0%

收敛性：

轴向

0%

2

264

横向 y

0%

2

264

横向 z

0%

2

264

元素类型：

槽型梁

单位：

IPS

尺寸：

b：1

di：1

t：0.125

tw：0.125

梁属性：

面积：0.375

IYY：0.0369466

剪切 FY：10001

CY：0.625

J：0.00179932

IZZ：0.0898438

剪切 FZ：10001

CZ：0.645833

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：3e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在点 A 上：在所有 DOF 中固定

载荷：

位置：

模：

轴向

放置在点 B 上

FX=100

横向 y

放置在点 B 上

FY=100

横向 z

放置在点 B 上

FZ=100

尖端挠度：

轴向

chnl_d_x

2.6667e-4

2.666667e-04

0%

横向 y

chnl_d_y

3.339e-1

4.004507e-01

19.93%

横向 z

chnl_d_z

8.1198e-1

8.1198e-1

0%

应力：

载荷

测量名称

理论

Structure

差异百分比

轴向

chnl_s_ten

2.6667e2

2.6667e2

0%

横向 y

chnl_s_bnd

2.087e4

2.087e4

0%

横向 z

chnl_s_bnd

5.244e4

5.244e4

0%

收敛性：

载荷

局部位移与应变能

最大 P

方程数

轴向

0%

4

264

横向 y

0%

4

264

横向 z

0%

4

264

元素类型：

工字形截面梁

单位：

IPS

尺寸：

b：1

di：1

t：0.125

tw：0.125

梁属性：

面积：0.375

IYY：0.0209961

剪切 FY：10001

CY：0.625

J：0.00179932

IZZ：0.0898438

剪切 FZ：10001

CZ：0.5

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：3e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在点 A 上：在所有 DOF 中固定

载荷：

位置：

模：

轴向

放置在点 B 上

FX=100

横向 y

放置在点 B 上

FY=100

横向 z

放置在点 B 上

FZ=100

尖端挠度：

轴向

I_d_x

2.6667e-4

2.6667e-4

0%

横向 y

I_d_y

3.3391e-1

3.3573e-1

0.54%

横向 z

I_d_z

1.4288

1.4296

0.05%

应力：

载荷

测量名称

理论

Structure

差异百分比

轴向

I_s_ten

2.6667e2

2.6667e2

0%

横向 y

I_s_bnd

2.0870e4

2.0869e4

0.004%

横向 z

I_s_bnd

7.1442e4

7.14418e4

0.001%

收敛性：

轴向

0%

2

264

横向 y

0%

2

264

横向 z

0%

2

264

元素类型：

L 形截面梁

单位：

IPS

尺寸：

b：1

d：1

t：0.125

tw：0.125

梁属性：

面积：0.25

IYY：0.0105794

剪切 FY：10001

CY：0.789352

J：0.00119955

IZZ：0.0423177

剪切 FZ：10001

CZ：0.433047

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：3e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在点 A 上：在所有 DOF 中固定

载荷：

位置：

模：

轴向

放置在点 B 上

FX=100

横向 y

放置在点 B 上

FY=100

横向 z

放置在点 B 上

FZ=100

尖端挠度：

轴向

L_d_x

4.0e-4

4.0e-4

0%

横向 y

L_d_y

7.0892e-1

7.089233e-01

0.0004%

横向 z

L_d_z

2.8357

2.835700

0%

应力：

载荷

测量名称

理论

Structure

差异百分比

轴向

L_s_ten

4e2

4e2

0%

横向 y

L_s_ben

5.5611e4

5.595900e+04

0.62%

横向 z

L_s_ben

1.228e5

1.227991e+05

0.0007%

收敛性：

轴向

0%

2

264

横向 y

0%

2

264

横向 z

0%

2

264

元素类型：

菱形梁

单位：

IPS

尺寸：

b：0.25

d：0.25

梁属性：

面积：0.03125

IYY：8.13802e5

剪切 FY：10001

CY：0.125

J：0.000146484

IZZ：8.13802e5

剪切 FZ：10001

CZ：0.125

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：3e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在点 A 上：在所有 DOF 中固定

载荷：

位置：

模：

轴向

放置在点 B 上

FX=100

横向 y

放置在点 B 上

FY=100

横向 z

放置在点 B 上

FZ=100

尖端挠度：

轴向

dmnd_d_x

3.2e-3

3.2e-3

0%

横向 y

dmnd_d_y

3.6864e2

3.6864e2

0%

横向 z

dmnd_d_z

3.6864e2

3.6864e2

0%

应力：

载荷

测量名称

理论

Structure

差异百分比

轴向

dmnd_s_ten

3.2e3

3.2e3

0%

横向 y

dmnd_s_bnd

4.608e6

4.608e6

0%

横向 z

dmnd_s_bnd

4.608e6

4.608e6

0%

收敛性：

轴向

0%

2

264

横向 y

0%

2

264

横向 z

0%

2

264

元素类型：

实心圆形梁

单位：

IPS

尺寸：

r：0.25

梁属性：

面积：0.19635

IYY：0.00306796

剪切 FY：10001

CY：0.25

J：0.00613592

IZZ：0.00306796

剪切 FZ：10001

CZ：0.25

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：3e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在点 A 上：在所有 DOF 中固定

载荷：

位置：

模：

轴向

放置在点 B 上

FX=100

横向 y

放置在点 B 上

FY=100

横向 z

放置在点 B 上

FZ=100

尖端挠度：

轴向

crcl_d_x

5.093e-4

5.092e-4

0.019%

横向 y

crcl_d_y

9.77848

9.77995

0.015%

横向 z

crcl_d_z

9.77848

9.77995

0.015%

应力：

轴向

crcl_s_ten

5.093e2

5.092e2

0.019%

横向 y

crcl_s_bnd

2.44462e5

2.44462e5

0%

横向 z

crcl_s_bnd

2.44462e5

2.44462e5

0%

收敛性：

轴向

0%

2

264

横向 y

0%

2

264

横向 z

0%

2

264

元素类型：

空心圆形梁

单位：

IPS

尺寸：

ri：0.25

梁属性：

面积：0.147262

IYY：0.00287621

剪切 FY：100001

CY：0.25

J：0.00575243

IZZ：0.00287621

剪切 FZ：10001

CZ：0.25

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：3e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在点 A 上：在所有 DOF 中固定

载荷：

位置：

模：

轴向

放置在点 B 上

FX=100

横向 y

放置在点 B 上

FY=100

横向 z

放置在点 B 上

FZ=100

尖端挠度：

轴向

hcr_d_x

6.7906e-4

6.7906e-4

0%

横向 y

hcr_d_y

1.04304e1

1.04331e1

0.025%

横向 z

hcr_d_z

1.04304e1

1.04332e1

0.026%

应力：

轴向

hcr_s_ten

6.7906e2

6.7906e2

0%

横向 y

hcr_s_bnd

2.6076e5

2.6075e5

0.003%

横向 z

hcr_s_bnd

2.6076e5

2.6076e5

—

收敛性：

轴向

0%

2

264

横向 y

0%

2

264

横向 z

0%

2

264

元素类型：

椭圆形梁

单位：

IPS

尺寸：

a：1

b：0.25

梁属性：

面积：0.785398

IYY：0.19635

剪切 FY：10001

CY：0.25

J：0.0461999

IZZ：0.0122718

剪切 FZ：10001

CZ：1

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：3e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在点 A 上：在所有 DOF 中固定

载荷：

位置：

模：

轴向

放置在点 B 上

FX=100

横向 y

放置在点 B 上

FY=100

横向 z

放置在点 B 上

FZ=100

尖端挠度：

轴向

elps_d_x

1.2732e-4

1.2732e-4

0%

横向 y

elps_d_y

1.527887e-1

1.531516e-01

0.24 %

横向 z

elps_d_z

2.4446

2.445098

0.02%

应力：

轴向

elps_s_ten

1.273239e2

1.27324e2

0%

横向 y

elps_s_bnd

1.527887e4

1.527887e4

0%

横向 z

elps_s_bnd

6.11155e4

6.111550e4

0%

收敛性：

轴向

0%

2

264

横向 y

0%

2

264

横向 z

0%

2

264

元素类型：

空心椭圆形梁

单位：

IPS

尺寸：

a：1

b：0.25

ai：0.875

梁属性：

面积：0.184078

IYY：0.081253

剪切 FY：10001

CY：0.25

J：0.0191184

IZZ：0.00507832

剪切 FZ：10001

CZ：1

材料属性：

质量密度：0

每单位质量成本：0

杨氏模量：3e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

约束：

放置在点 A 上：在所有 DOF 中固定

载荷：

位置：

模：

轴向

放置在点 B 上

FX=100

横向 y

放置在点 B 上

FY=100

横向 z

放置在点 B 上

FZ=100

尖端挠度：

轴向

hel_d_x

5.4325e-4

5.4324e-4

0.0018%

横向 y

hel_d_y

3.6922e-1

3.7091e-1

0.45%

横向 z

hel_d_z

5.9075

5.9091

0.027%

应力：

轴向

hel_s_ten

5.4325e2

5.4324e2

0.0018%

横向 y

hel_s_bnd

3.6922e4

3.6921e4

0.0027%

横向 z

hel_s_bnd

1.4769e5

1.4768e5

0.0067%

收敛性：

轴向

0%

2

264

横向 y

0%

2

264

横向 z

0%

2

264

分析类型：

静态

模型类型：

3D

参考：

Roark, R.J., and Young, W.C. Formulas for Stress and Strain. NY: McGraw-Hill Book Co., 5th edition, Table 32, Case 1.

说明：

受内部压力作用的厚壁圆柱可在所有方向上自由膨胀。获得最大径向应力和周向应力。

元素类型：

四面体 (133)

单位：

IPS

尺寸：

长度：20

Ro：6

Ri：4

材料属性：

质量密度：0.0002614

每单位质量成本：0

杨氏模量：1.06e7

泊松比：0.33

热膨胀：1.25e05

传导率：9.254

constraint1

位于点 A 上：

位于点 B 上：

放置在点 D 上：

在 TransX、TransY 和 TransZ 中固定

在 TransY 中固定

在 TransY 和 TransZ 中固定

压力

位于所有内部曲面上：压力 = 1000

总载荷/单位面积

均匀

2600

2603.7325

0.14%

1000

999.1724

0.08%

多通道收敛性 %：对于测量此分析收敛到 1% 以内。

最大 P：6

方程数：1875

分析类型：

静态

模型类型：

3D 循环对称

参考：

Roark, R.J., and Young, W.C. Formulas for Stress and Strain. NY: McGraw-Hill Book Co., 5th edition, Table 29, Case 3c.

说明：

一个薄壁半球形容器受到自身重量 (重力载荷) 的作用。获得点 A 和点 B 处的环向应力。

元素类型：

壳 (3)

单位：

IPS

尺寸：

R：10

材料属性：

质量密度：0.0002588

每单位质量成本：0

杨氏模量：1.0e7

泊松比：0.3

热膨胀：0

传导率：0

constraint1

z = 0 处的边：

循环对称

在 TransZ 中固定

在 TransR、TransT 和 TransZ 中固定

重力

x

y

z

0.0

386.4

0.0

1

0.987

1.3%

-1

-0.982

1.8%

多通道自适应收敛性 %：对于局部位移和元素应变能此分析收敛到 4.9% 之内。对于全局 RMS 应力，分析收敛到 1.7%。

最大 P：9

方程数：773

分析类型：

正交各向异性材料属性的静态分析

模型类型：

3D

比较：

理论

参考：

Noor, A.K. and Mathers, M.D., "Shear-Flexible Finite-Element Models of Laminated Composite Plates and Shells." NASA TN D-8044; Langley Research Center, Hampton, Va. Dec. 1975.

说明：

确定一个已夹紧的九层正交各向异性方形板中的最大合成弯矩和横向变形。

元素类型：

壳 (4)

单位：

IPS

尺寸：

长度：2.5

宽度：2.5

厚度：0.5

壳属性：

延伸刚度

A11=10.266

A12=0.1252

A16=0

A22=10.266

A26=0

A66=0.3

延伸弯曲耦合刚度

B11=0

B12=0

B16=0

B22=0

B26=0

B66=0

弯曲刚度

D11=0.25965

D12=0.0026082

D16=0

D22=0.1681

D26=0

D66=0.00625

横向剪切刚度

A55=0.275004

A45=0

A44=0.275004

单位面积上的质量

7.2915e5

单位面积上的转动惯量

1.5191e5

热合成系数：

力

N11=0

N22=0

N12=0

力矩

M11=0

M22=0

M12=0

应力恢复位置

CZ

板层方向 (度)

材料

结果中报告的“顶部”位置

0.25

0

trniso1

结果中报告的“底部”位置

0.25

0

trniso1

材料属性：

质量密度：0.00014583

每单位质量成本：0

杨氏模量

E1=4e1

E2=1

E3=1

泊松比

Nu21=0.25

Nu31=0.25

Nu32=0

剪切模量

G21=0.6

G31=0.6

G32= E2/[2*(1+Nu32)]

热膨胀系数

a1=0

a2=0

a3=0

约束：

边 B-C 和 C-D 上的对称约束

在边 A-B 和 A-D 上已夹紧

载荷：

整个曲面上的均匀压力载荷 = 1

位移

11.596

11.84151

2.11%

弯矩 1

1.4094

1.41307

0.26%

收敛性 %：对于局部位移和元素应变能为 1.1 %，对于全局 RMS 应力为 2.2%。

最大 P：3

方程数：76