问题描述：
一天然气输送管道的横截面及受力如图1所示，在其内表面承受气体压力p的作用，求管壁的应力场分布。
管道几何参数：外径r1=0.6m，内径r2=0.4m，壁厚t=0.2m
管道材料参数：弹性模量e=200gpa，泊松比v=0.26.
载荷“p=1mpa
图1 问题分析：
由于管道沿长度方向的尺寸远大于管道的直径，在计算过程中忽略管道的断面效应，认为在其长度方向无应变产生，即可将该问题简化为平面应变问题，取管道横截面建立几何模型求解。
求解步骤：1、 设置工作路径，定义工作文件名。
输入工作目录e:\ansys,工作文件名设置为zuoye
2、 定义单元类型。
1）选择main menu>preprocessor>element type>add/edit/delet 单击add,选中structural solid然后选中quad 8node 82,在element type number 文本框中输入1，单击ok。
2）设置单元属性：
点击option,将k3设置成plan stir w/thk，其余选项采用默认设置。如图2所示。
图23）单击element type 对话框上的close按钮，关闭对话框。
3、定义材料性能参数。
1）选择preprccessor>material props>material models命令。
2）依次单击structral、linear、elastic、isotropic选项，在出现的对话框中，ex文本框中输入2e11，在prxy文本框中输入0.26.单击ok，关闭对话框。
如图3所示。
图34、生成几何模型
1）main menu>preprocessor>create>areas>circle>partial annulus命令。在出现的对话框里，wpx文本框中输入0，在wpy文本框中输入0.6，在rad-1文本框中输入0.
4，在theta-1文本框中输入0，在rad-2文本框中输入0.6，在theta-12文本框中输入90，如图4所示，单击ok关闭。显示图形图5：
图4 图52）选择utility>plotctrls>sryle>colors>reverse video命令，设置显示颜色。
3）选择plot》areas命令，显示所有面。
4）选择preprocessor》modeling》reflect》areas命令，出现reflect areas拾取菜单，单击pick all按钮，在出现的对话框中选择y-z plane x单选项。如图 6所示。
图65）选择preprocessor》modeling》reflect》areas命令，出现reflect areas拾取菜单，单击pick all按钮，在出现的对话框中选择x-z plane y单选项。,
图76)ansys显示窗口生成的几何模型如图7所示。
7）选择workplane》change active cs to 》global cylindrical命令，将当前坐标改成柱坐标系。
8）选择select》entities命令，在第一个下拉列表中选择lines，在第二个下拉列表中选择by location，在第三栏中选择x-coordinates。在min，max 文本框中输入0.5，在第五栏中选择from full单选项。
单击ok。
9）选择preprocessor》meshing》size cntrls》manualsize》line》all line命令。在对话框中，在ndiv no,of element divisions 文本框中输入4，单击ok。
10）用select选择所有实体。
11）选择select》entities命令，在第一个下拉列表中选择lines，在第二个下拉列表中选择by location，在第三栏中选择x-coordinates。在min，max 文本框中输入0.5，在第五栏中选择unselect单选项。
单击ok。
11）选择preprocessor》meshing》size cntrls》manualsize》line》all line命令。在对话框中，在ndiv no,of element divisions 文本框中输入20，单击ok。
12）选择preprocessor》meshing》mesh》areas》free，出现mesh拾取框，单击pick all。
13）划分结果如图8 显示。
图85、加载求解。
1）选择select》entities命令，在第一个下拉列表中选择lines，在第二个下拉列表中选择by num/pick，在第三栏中选择from full。 出现select lines 对话框，在文本中输入3,6,10,12.单击ok。
2）选择select》entities命令，在第一个下拉列表中选择nodes，在第二个下拉列表中选择attached to，在第三栏中选择lines all。在第四栏中选from full，单击ok。
3）选择solution》define loads>apply>structural>on nodes对话框，选取pick all，设置载荷，单击ok。
4）选择select》entities命令，在第一个下拉列表中选择lines，在第二个下拉列表中选择by num/pick，在第三栏中选择from full。 出现select lines 对话框，在文本中输入2,9.单击ok。
5）选择select》entities命令，在第一个下拉列表中选择nodes，在第二个下拉列表中选择attached to，在第三栏中选择lines all。在第四栏中选from full，单击ok。
6）选择solution》define loads>apply>structural>displacement>on nodes对话框，选取pick all，设置x边界条件。单击ok
7）选择select》entities命令，在第一个下拉列表中选择lines，在第二个下拉列表中选择by num/pick，在第三栏中选择from full。 出现select lines 对话框，在文本中输入4,7.单击ok。
8) 选择select》entities命令，在第一个下拉列表中选择nodes，在第二个下拉列表中选择attached to，在第三栏中选择lines all。在第四栏中选from full，单击ok。
9选择solution》define loads>apply>structural>displacement>on nodes对话框，选取pick all，设置y边界条件，对y方向进行约束。单击ok。
10）选择solution》solve》current ls命令，出现solve current load step 对话框，单击ok。
6、察看求解结果。
1）选择general postproc>plot results>contour plot >nodal solu 命令。在item列表框中选择 nodal solution》dof solution》displacement vector sum。单击ok，窗口将显示位移场等值线图。
如图9所示。
图92）选择general postproc>plot results>contour plot >nodal solu 命令。在item列表框中选择 nodal solution》dof solution》stress》x-component of stress。单击ok，窗口将显示x方向应力等值线图。
如图 10 所示。
图103）选择general postproc>plot results>contour plot >nodal solu 命令。在item列表框中选择 nodal solution》dof solution》stress》y-component of stress。单击ok，窗口将显示y方向应力等值线图。
如图 11所示。
图114) 选择general postproc>plot results>contour plot >nodal solu 命令。在item列表框中选择 nodal solution》dof solution》stress》von mises stress。单击ok，窗口将显示等效应力应力等值线图。
如图12 所示。图12
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