轴类零件建模实例.doc

轴类零件建模实例（自顶向上的建模方法），利用基本面素，采用绕中心线旋转面素或采用面素沿法向拉伸1、问题描述图3-21 所示为某产品上的一根轴。2、建模思路根据轴的对称性，可利用面体素中的矩形形成一个平面，而后用这个平面绕其中心线进行旋转而生成轴体。轴类零件在生成有限元模型时，由于其结构特点，采用四面体单元相对简单些。3、操作步骤（1）定义工作文件名和工作标题定义工作文件名：执行Utility Menu File Change Jobname命令。在对话框中输入“SHAFT1”并选择【New log and error files】复选框，单击OK按钮。定义工作标题：Utility Menu File Change Title,在对话框中输入“The Shaft Model”，单击OK按钮。重新显示：Utility Menu Plot Replot。（2）显示工作平面显示工作平面：Utility Menu WorkPlane Display Working Plane。关闭三角坐标符号：Utility Menu PlotCtrls Window Controls Window Options，在对话框中的【Location of triad】下拉框中选择“Not Shown”，单击OK按钮。显示工作平面移动和旋转工具栏：Utility Menu Workplane Offset WP by Increments。（3）利用矩形面素生成面生成矩形面：Main Menu Preprocessor Create Areas Rectangle By Dimension。弹出【Create Rectangle By Dimension】对话框。在“X-coordinates”和“Y-coordinates”文本框中分别输入“0，260”及“0，70”，单击Apply按钮，输入“260，620”及“0，80”，单击Apply按钮输入“620，660”及“0，100”，单击OK按钮。生产结果X1=0，X2=260，Y1=0，Y2=70。矩形面相加操作：Main Menu Preprocessor Modeling Operate Add Areas，弹出拾取框，单击Pick All按钮，完成相加操作。（4）由面绕轴线生成体面绕轴线操作：Main Menu Preprocessor Modeling Operate Extrude Areas About Axis。弹出拾取框。单击Pick All按钮，出现第二个拾取轴心线两端点的拾取框。分别取编号1和10的关键点，单击Ok按钮，弹出【Sweep Areas About Aaxis】对话框，单击OK按钮。显示旋转缩放工具栏：Utility Menu Pan ,Zoom,Rotate,弹出【Pan-Zoom-Rotate】工具栏，单击Iso按钮，生成体模型。保存文件：Utility Menu File Save As，在对话框中的【Save Database to】下拉列表框中输入文件名“shaft_Volu.DB”,单击OK按钮。（5）生成A_A键槽移动工作平面：在【Offset WP】工具栏中的【X，Y，Z Offset】文本框中输入“85，0，40”，按回车确认。生成一个圆柱体：Main Menu Preprocessor Modeling Create Volumes Cylinder Solid Cylinder。在对话框【Solid Cylinder】中的【Radius】和【Depth】文本框中分别输入“25”及“50”，单击Ok按钮。生成一个块：Main Menu Preprocessor Modeling Create Volumes Block By Dimensions，在【Create Block by Dimensions】输入数据X1=0，X2=130，Y1=-25，Y2=25，Z1=0，Z2=50。移动工作平面：在“Offset WP”工具栏的【X，Y，Z Offset】文本框中输入“130，0，0”，按回车确认。生成第二个圆柱体：操作同第一个圆。进行减操作：Main Menu Preprocessor Modeling Operate Subtract Volumes，弹出第1个拾取框。拾取编号为V1和V2的体素，单击Ok按钮，弹出第2个拾取框。分别编号为V5、V6和V7的体素，单击OK按钮。体相加操作：Main Menu Preprocessor Modeling Operate Add Volumes，弹出拾取框，单击Pick All按钮。刷新显示：Utility Menu Plot Replot。（6）生成有限元模型选择单元类型：Main Menu Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete，出现【Element types】对话框。单击Add.按钮，出现【Library of Element Types】对话框。选择“Structural Solid”和“Tet 10node92”选项，单击OK按钮返回【Element types】对话框。单击Close按钮，完成单元类型的选择。设置单元尺寸：Main Menu Preprocessor Meshing Size Cntrls Manual Size Global Size，在【Global Element Size】中输入“20”，单击OK按钮。采用自由网格划分方式生成有限元网格：Main Menu Preprocessor Mesh Volumes Free，在拾取框中单击Pick All按钮。保存有限元模型数据件：Utility Menu File Save As，在【Save As】对话框中的【Save Database To】下拉列表框中输入文件名：“T2-1.DB”，单击OK按钮。（自顶向下的建模方法），直接采用3D体素建模1、问题描述图3-21 所示为某产品上的一根轴。2、建模思路根据轴的形状为为圆柱类，因此在自顶向下建模的过程中要利用ANSYS中的体素，即圆柱。通过平移工作平面和生成体素相结合宋生成轴类零件模型。3、操作步骤（1）定义工作文件名和工作标题定义工作文件名：执行Utility Menu File Change Jobname命令在对话框【Change Jobname】中输入“SHAFT1”并选择【New log and error files】复选框，单击OK按钮。定义工作标题：Utility Menu File Change Title,在对话框【Change Title】中输入“The Shaft Model”，单击OK按钮。重新显示：Utility Menu Plot Replot。（2）显示工作平面显示工作平面：Utility Menu WorkPlane Display Working Plane。关闭三角坐标符号：Utility Menu PlotCtrls Window Controls Window Options，在对话框中的【Location of triad】下拉框中选择“Not Shown”，单击OK按钮。Utility Menu Workplane Offset WP by Increments，打开【Offset WP】工具栏。（3）利用圆柱体素生模型Utility Menu PlotCtrls Plan,Zoom,Rotate，打开【Pan-Zoom-Rotate】工具栏，单击Iso按钮。旋转工作平面：在【Offset WP】工具栏中的【XY，YZ，ZX Angle】文本框中输入“0，0，260”，按回车确认。生成第1个圆柱体：Main Menu Preprocessor Modeling Create Cylinder Solid Cylinder，在【Solid Cylinder】对话框的【Radius】和【Depth】文本框中输入“70”及“260”，单击Ok按钮。移动工作平面：在【Offset Wp】工具栏中的【X，Y，Z Offsets】文本框中输入“0，0，360”，按回车确认。生成第2个圆柱体：Main Menu Preprocessor Modeling Create Cylinder Solid Cylinder，在【Radius】和【Depth】中分别输入“80”及“360”，单击OK按钮。移动工作平面：在【Offset WP】工具栏中的【X，Y，Z Offsets】文本框中输入“0，0，360”，按回车确认。生成第3个圆柱体：Main Menu Preprocessor Modeling Create Cylinder Solid Cylinder，在【Radius】和【Depth】中分别输入“100”及“40”，单击OK按钮。刷新显示：Utility Menu Plot Replot。体相加操作：Main Menu Preprocessor Modeling Operate Booleans Add Volumes，在拾取框中单击Pick All按钮。保存文件：Utility Menu File Save As