《ansys课程设计》word版.doc

CAD/CAE软件实践课程设计 专 业： 班 级： 序 号： 姓 名： 指导教师： 起止日期：年月日 至 年月日如图所示零件，所受均布力载荷为q,分析在该作用力下的零件的形变和应力状况，本题简化为二维平面问题进行静力分析，零件材料为Q235。序号数据（长度单位mm，分布力单位N/cm）ABCDq38294581646430 一.建立几何模型 分析: 该零件可认为是由各边围成的平面减去两个圆所组成步骤一 创建几何实体模型1建立6个关键点Main MenuPreprocessorModelingCreateKeypoints in Active CS 1（0,0,0） 2（147,0,0） 3（294, 0,0） 4（294,-58,0） 5（130,-58,0） 6（0,-150,0）2连直线Main MenuPreprocessorModelingCreateLinesLines in Active CS3组合成平面图形Main MenuPreprocessorModelingCreateAreasArbitraryBy lines,弹出对话框，用光标选取隔断线段，点OK4画圆建立左边的大圆 MainMenuProprocessorModelingCreateAreasCircleSolid Circles WP X= 50 WPY= -50 RADIUS=32建立右边的小圆MainMenuProprocessorModelingCreateAreasCircleSolid Circles.输入: WP X=212 WPY=-29 RADIUS=15在总体中减去2个圆 Main MenuProprocessorModelingOperateBooleansSubtract Areas, 弹出对话框中后，用光标先点基体(即总体，此时总体颜色变红），点“OK”，再点2个要减去的圆，再点“OK”2 定义单元类型及其常数1定义单元类型。Main MenuProprocessorElement Type Add/Edit/Delete 弹出对话框中后，点“Add” 。双弹出对话框，选“Solid”和“4 node 42”,点“OK”，退回到前一个对话框。 体、面没有实常数略2 定义材料属性Main MenuProprocessorMaterial PropsMaterial Models. 弹出对话框，双击StructuralLinerElasticIsotropic。输入弹性模量200000MPa和泊松比0.3 点击ok。3 划分网格，并加载求解1定义网格(单元)尺寸Main MenuProprocessorMeshingSize CntrlsManual SizeAreas All Areas, 弹出对话框，输入单元边长为: 3 2划分网格Main MenuProprocessorMesh Areas AreasFree,弹出对话框，点“pick all”3定义分析类型Mian meun SolutionAnalysis TypeNew Analysis,选择static4定义位移约束Main Menu Solution Define Loads Apply Structural displaymenton lines取全约束，位移量为0图形如下所示 查看总体变形Main Menu General PostprocPlot Results Deformed shape 四查看位移分布图Main Menu General PostprocPlot Results Contour PlotNodal Solu, 在弹出对话框中选：Nodal Solution DOF Solution Displacement vectorsum五. 查看应力分布图 Main Menu General Postproc Plot Results Contour PlotNodal Solution, 在弹出的对话框中选：Nodal Solution Stress von Mises stress或1st Principal stress卷扬机卷筒心轴的材料为45钢，轴的结构和受力情况如下图所示。请先用材料力学计算公式校核心轴的强度；然后利用有限元软件对模型进行有限元分析；并最后对两者的结果进行比较分析。序号数据（长度单位mm，力单位KN）ABCDEF1720594590968825模型简化:1122AB4433 竖直方向：+ =2F以A为距心：205F+1150F=1265联系方程组解得：=23.22KN =26.78KN从而可得:在1-1截面处: M1=4.76KN 在2-2截面处:M2=3.48 KN在3-3截面处:M3=4.66KN 在4-4截面处:M4=3.08KN有上数据可见，弯矩最大在1处，但2、3处直径变小，所以需校核1、2、3三处。由于许用强度是100Mpa，所有截面均符合强度要求。(1) ANSYS分析一.建模导入solidworks模型二 进行单元属性定义1定义单元类型。Main MenuProprocessorElement Type Add/Edit/Delete 弹出对话框中后，点“Add” 。双弹出对话框，选“Solid”和“10node 92”,点“OK”，退回到前一个对话框。 2.定义材料属性Main MenuProprocessorMaterial PropsMaterial Models. 弹出对话框，双击StructuralLinerElasticIsotropic。输入弹性模量200000和泊松比0.3 点击ok。三.划分网格1定义网格(单元)尺寸 Main MenuProprocessorMeshingSize CntrlsManual Size Volume All Areas, 弹出对话框，输入单元边长为: 6 2划分网格 Main MenuProprocessorMeshingSizeCntrlsManualSizeVolume Free四 加载和求解1.定义位移约束左边Main Menu Solution Define Loads Apply Structural displaymenton Areas取全约束 ,约束取两端圆周面 2.加载荷Main Menu Solution Define Loads Apply Structural force/Momenton nodes然后再用鼠标选取线段，选FY，输入力的大小-25000N，点ok即可4求解Main Menu Solution Solve Current LS五.后处理1 查看总体变形Main Menu General Postproc Plot Results Deformed shape2查看位移分布图Main Menu General Postproc Plot Results Contour PlotNodal Solution,在弹出的对话框中选：Nodal Solution DOF Solution Displacement vector sum 3查看应力分布图Main Menu General Postproc Plot Results Contour PlotNodal Solution,在弹出的对话框中选：Nodal Solutionvon Mises stress计算结果分析理论计算和ansys分析均得出芯轴的最大应力分布在左端台肩处。Ansys分析出最大应力为，理论计算的为69.65Mpa，与理论计算结果对比分析相差较大，可能是由于选取受力节点不准确导致。芯轴材料为45钢，材料的屈服强度为335MPa，最大应力远小于材料的屈服强度，即卷扬机芯轴能够满足强度要求如图所示盖零件，工作时由6个螺栓锁紧，承受内压为P，零件材料为Q235，图中长度单位为mm。建立三维实体模型，采用静力分析该零件的变形和应力状况。序号数据（长度单位mm，压强单位MPa）ABCDEP17R881608151925.01. 用ANSYS打开par文件。1定义单元类型。Main MenuProprocessorElement Type Add/Edit/Delete 弹出对话框中后，点“Add” 。双弹出对话框，选“Solid”和brick“8 node 45”,点“OK”，退回到前一个对话框。 2.设置单元选项点“Element Type”对话框中的“Options”K5处选：Nodal stree(表示需要额外输出单元节点应力)3.定义材料属性Main MenuProprocessorMaterial PropsMaterial Models. 弹出对话框，双击StructuralLinerElasticIsotropic。输入弹性模量200000Pa和泊松比0.25 点击ok。. 定义网格(单元)尺寸Main MenuProprocessorMeshingSize Cntrlssmart Sizebasic, 弹出对话框，输入单元边长为: 41. 划分网格Main MenuProprocessorMeshingMeshVolumesFree, 弹出对话框，点“Pick All” 对整个图形进行加载和求解1. 定义位移约束(对六个螺栓限制约束)Main Menu Solution Define Loads Apply StructuralDisplacement On Areas, 在弹出对话框中选Circle ，以小孔中心为圆心 画圆,，将圆周边刚好划入, OK.。在弹出的对话框中选全约束, 输入值为:0。用同样的方法,对其它五个孔加全约束.。2. 加载荷Main Menu Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Areas ,选取要加载的面 点OK，输入压强值5MPa，点OK 求解Main Menu Solution Solve Current LS后处理1. 查看总体变形Main Menu General Postproc Plot Results Deformed shape2. 查看位移分布图Main Menu General Postproc Plot Results Contour PlotNodal Solu, 在弹出的对话框中选：Nodal Solution DOF Solution Displacement vector sum3.查看应力分布图Main Menu General Postproc Plot Results Contour PlotNodal Solution, 在弹出的对话框中选：Nodal Solution Stress von Mises stress 如图所示轴，工作时所受扭矩为T，轴材料为45# 钢，图中长度单位为mm。建立三维实体模型，采用静力分析其变形和应力状况。（提示：两键槽传递扭矩）序号数据（长度单位mm，扭矩单位N.m）ABCDET171325278642812000一.用ANSYS打开Para文件。步骤二 进行单元属性定义1.定义单元类型。Main MenuProprocessorElement Type Add/Edit/Delete 弹出对话框中后，点“Add” 。双弹出对话框，选“Solid”和brick“8 node 45”,点“OK”，退回到前一个对话框。 2.设置单元选项点“Element Type”对话框中的“Options”，K5处选：Nodal stree(表示需要额外输出单元节点应力)3.定义材料属性Main MenuProprocessorMaterial PropsMaterial Models. 弹出对话框，双击StructuralLinerElasticIsotropic。输入弹性模量200000和泊松比 0.25点击ok。对整个图形进行网格划分1.定义网格(单元)尺寸Main MenuProprocessorMeshingSize Cntrlssmart Sizebasic, 弹出对话框，输入单元边长为: 5 2.划分网格Main MenuProprocessorMeshingMeshVolumesFree, 弹出对话框，点“Pick All” 对整个图形进行加载和求解1. 定义位移约束 Main Menu Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Areas ,选取左端键槽的对角线两面进行约束。选择选择All DOF，在Value中输入02. 加载荷 Main Menu Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Areas, 弹出对话框, 选右端键槽对应受力面，如下图所示，点“OK”，弹出对话框，输入283.33.求解 Main Menu Solution Solve CurrentLS 五. 后处理1. 查看总体