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Ansys结课考核作业导弹发动机药柱承受温度和内压载荷数值模拟姓名：吕创能流水号：s20130153学号：s13002031专业：车辆工程日期：2014-5-20导弹发动机药柱承受温度和内压载荷数值模拟问题描述：药柱的模型如下图，尺寸如图1所示，单位为mm，假设药柱总长1m。药柱在固化冷却到低温实验时，由于药柱的冷却收缩将使得药柱内部产生残余热应力；同时导弹工作时，药柱的星形内腔将承受压强载荷的作用，因此需要分析药柱在工作过程中的结构完整性，研究确定其受力薄弱的地方。假设药柱为各向同性的弹性材料，设弹性模量为3.5e+6MPa,泊松比为0.499，热膨胀系数为0.652e-6/℃。图1最大圆的直径是386mm，星形内腔的圆半径是50mm，星形内腔的长度是238mm，星形内腔的宽是25mm，倒角都是半径为7.5的圆角。第一部分：建立实体模型1、自底向上建立药柱模型由于药柱的模型在横向上的剖面都一样，所以可以采用先建立横向的平面模型再拉伸得到。平面模型根据对称性可以先建立模型的1/16，然后通过镜像和复制得到。第一步：定义截面上的关键点GUI操作：mainmenu>preprocessor>modeling>create>keypoints>inactiveCS,然后再弹出来的对话框中一次输入关键点1（0,0.193,0），关键点2（0,0.119,0），关键点3（0,0.050,0），关键点4（0,0.0125,0.119），关键点5（00125,0,0）。再转换激活的坐标系为柱坐标系，然后用同样的方法再创建关键点6（0.197,67.5,0）,关键点7（0.050,67.5,0）,然后再回到笛卡尔坐标系。创建的点，如图2图2第二步：由关键点创建线GUI操作：mainmenu>preprocessor>modeling>create>lines>lines>inactiveCoord，然后再屏幕上分别单击关键点1和2，连成线1，依次将关键点2和4,4和5,6和7连成线。下一步是创建圆弧，可以采用笛卡尔坐标系中的创建圆弧的命令：mainmenu>preprocessor>modeling>create>lines>arcs，这里可以采用在柱坐标系中创建线，即圆弧。因此将坐标系由笛卡尔坐标系转换成柱坐标系，然后依次连接关键点6和1、关键点3和7，然后再把坐标系还原为笛卡尔坐标系。然后执行下面的操作显示点和线的序号：plotctrls>numbering。图3下面需要将多余的线删除，以及部分地方创建圆角。这里不能使用之前学习的删除线的方法，那样会直接把整条线都删除掉，我们这里只需要删除一些线的部分，所以这里先做搭接处理，GUI操作：mainmenu>preprocessor>modeling>operate>booleans>overlap>lines，分别选择线3和线6，单击OK，这时可以发现志气啊的线3和线6经过搭接操作之后变成了线7，8，9，10，然后直接删除线7和9就得到想要的图形，如图4图4接下来对线2和线8，以及线8和线10进行倒圆角的操作，GUI操作：mainmenu>preprocessor>modeling>create>lines>linefillet。单击线2和8，在弹出的窗口中输入半径0.0075，如图5所示。图5用同样的操作对在线8和线10之间倒一个同样半径的圆角，这样药柱的横截面的边界图形就形成了，如图6所示图6倒角第三步：由线创建面。目前得到的图形仅仅只是由线构成的，需要对这些线进行生成面的操作，GUI操作：mainmenu>preprocessor>modeling>create>areas>arbitrary>bylines，在弹出的对话框中选中loop选项，再任意选择一条线，ansys将自动选择该线所在的一条封闭环，单击OK即生成了一个面，如图7所示。图7由线生成面第四步：由面创建体。该药柱可以通过横截面拉伸得到，这里是沿着Z轴拉伸，所以拉伸的GUI操作：mainmenu>preprocessor>modeling>operate>extrude>areas>byXYZoffset，在弹出的对话框中选择面1，单击OK，然后再在继续弹出的对话框中在第一排的三个格子中分别填上0、0、1，表示在X，Y轴方向偏移0，在Z轴方向上偏移1，单击OK，即生成一个体。此药柱的1/16模型就生成了，如图8所示。图8拉伸成体第五步：生成全药柱模型。这里首先做一个镜像操作，使这个1/16的模型变成1/8的模型，然后再做复制操作，得到一个完整的药柱模型。首先做镜像操作，GUI操作：mainmenu>preprocessor>modeling>reflect>volumes，选择刚刚生成的1/16模型，单击OK，然后在弹出的对话框中将镜像面设置成Y-Z平面，然后单击OK，生成1/8模型，如图9所示。然后再将生成的这两个体做复制...