基于SolidWorks-Simulation空气阻力对扇叶静态分析.doc

硕士研究生课程学习报告课程名称：基于SolidWorks动态分析及仿真 题 目：基于Solidworks Simulaton 空气阻力对扇叶的静态分析 题目类型： 学习报告 学 院： 机械工程学院 专业名称： 机械工程 姓 名： 马强强 学 号： 2015200332 任课教师： 朱增宝 授课时间：2016年 5月 3日2016年 6月 29日提交时间： 2016年 6 月22日 基于SolidWorks Simulation空气阻力对扇叶静态分析 (安徽理工大学 机械工程学院 淮南 232000)摘要：以电风扇的扇叶为研究对象，以SolidWorks三维建模软件为平台，实现电风扇扇叶零件的建模，通过设置边界条件、外部载荷、固定几何体，并且合理的划分网格，利用Simulation模拟在实际情况下外界空气阻力对扇叶转速的影响，不断增大或减小对扇叶的扭矩，划分不同数量的网格，以获得同等材质下，作用效果最佳时与外界阻力的的关系。关键词：simulation 扇叶 划分网格引言在炎热的夏季，电风扇无疑是普通大众抵御酷暑的不二选择，随着科技的不断进步，电风扇的质量也越来越好，电风扇的主要部件是交流电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力带动主轴旋转，从而令风扇叶片转动。其中扇叶是电风扇的主要部件，而扇叶的外界阻力对转速的影响决定了产品的好坏。1 方法介绍在用simulation进行有限元分析时，利用三维建模软件代替真实实体，simulation极大地简化了分析模型，减少实体接触的数目，加快了分析的速度，在完成整体分析过程后，生成的分析结果可以为我们的产品设计提供相关的参数设计。2分析过程2.1建立扇叶的solidworks三维建模借助solidworks的实体建模功能，采用自底向上的设计方法，对电风扇的扇叶进行三维实体建模，在本文实际模拟过程中金属材料选取硬质合金钢。图1 扇叶三维模型2.2利用simulation对模型进行静态分析2.2.1对扇叶网格划分电动机通过主轴旋转带动扇叶旋转，在实际运动中由于外界空气对流的影响，导致扇叶的转速发生微小的变化，直接影响风力的大小。通过模拟对扇叶施加200n/m的转矩，对扇叶进行网格划分。图2扇叶网格划分2.2.2对扇叶应力应变分析外界空气阻力对扇叶的转速产生一定程度上的影响，通过上图对扇叶的网格划分和施加一定转矩，可以观察出不同转矩下的应力应变云图，从而一定程度上了解外界阻力对风速的影响程度。图3扇叶的应力云图 图4扇叶的应变云图2.2.3 扇叶的位移云图电机在转动时扇叶也在旋转，扇叶在旋转过程中由于发生轻微的窜动，以及外界空气阻力的影响，使扇叶运动位移发生变化，通过simulation仿真得出位移云图。图5 扇叶的位移云图3 总结通过simulation对扇叶运动进行仿真分析，得出在不同扭矩下对扇叶风速的影响，同时得出应力应变云图，进而分析转矩与空气阻力的关系，为扇叶转速设计提供实验依据。参考文献：1 詹维迪. Solidworks快速入门教程K. 机械工业出版社,20082 赵翠. Solidworks设计与分析教程K. 机械工业出版社, 20083 郭晓宁.基于solidworks的平面连杆机构实