书架分析报告

书架分析报告书机械与运载工程学院车辆三班 姓 名：梅玉辉 学 号：20110402311指导教师：崔向阳二一四年八月二十六日1、书架介绍随着社会经济的飞速发展，书架作为日常生活中的工具，发挥着越来越重要的作用。目前，书架主要用在办公室和书房，或作装饰或专门用来供文人雅客使用。就其形式而言，如今市场里出现了许多形态各异，用途不同的书架。人们在选购书架的时候一方面会关注书架的外形是否美观，是否能够发挥其本身的作用，另一方面书架的使用年限也逐渐成为顾客要考虑的问题。综上，书架的结构设计必须符合大众的审美观，另一方面又必须设计合理，提高其寿命。本次分析报告主要是对其进行受力分析，求出应力、应变，进而对其进行结构方面的优化。（下图为常见的书架）2、 问题描述及分析支架受力主要来自于书本的重量所产生的压力以及书本对两侧板的挤压。故我们研究的问题就是给定支架等效的力，看它在这力的作用下，各部分的应力和应变为多少。经过对应变应力的分析，找出最容易破坏的地方，从而对整体进行结构优化。分析过程首要是对书架施加力。由于本次分析所选用的书架不是很大，故放的书不多，设定主要是中间四层有书，其余地方不放物体。如下：书书书书 结合书本重量，故设定每个面所受压强为50Pa，侧面受挤压，压强为40Pa（如下图所示） 然后利用ansys进行分析，在ansys中通过给予板面上述的压力等效值来代替实际值，进而分析其所产生的应力应变，通过在应力应变图上进行分析从来发现问题所在，对结构进行优化。30Pa 3、参数设定书架长宽高：1600X400X1800上下两板厚：30中间及两边板厚：20中间四板间隔：300最下两板与两侧板间距：500单位（mm)中间两侧受力：30Pa中间下部受力：50Pa4、分析过程4.1、 三维建模及导入利用电脑上的UG建模，画出书架的三维图，如下图： 然后利用ansys中的IMPORT将NX格式的.prt文件导入到ansys中去，然后进行下一步操作。4.2、属性定义在ansys的Material Props-Material Models中将材料一些参数输入： 书架材料：木质弹性模量:泊松比：0.34.3、网格划分利用ansys中的Brick 4 node 185进行网格单元属性设定 ,然后利用划分网格Meshing命令进行网格划分，网格图如下：4.4、位移约束 由图知，书架的位移约束主要集中在书架的底部，分析过程中要求书架静止不动，故书架的底面必须给与固定，即：X、Y、Z三个方向都要施加约束，通过Solution - Loads-Apply - Structural-Displacement - on Lines进行约束，约束图如下:4.5、力的施加在支架中部的底面施加50Pa的力，侧面则施加30Pa的力。命令如下Solution - Loads-Apply - Structural-Pressure - On Areas图如下：4.6、结果分析 应力图 应变 结果分析：由应力应变图可知，应力应变比较大的部分主要是两侧边，因为这两边不仅受到由于书的重力而引起的压力还受到由于书的挤压而产生的压力。至于第一层中间应力比较大，而且应变也比较大，主要是由于太长，中间没有支撑所导致的。5、 优化