轴承座有限元法分析与建模

1、轴承座有限元法分析与建模有限元法分析与建模课程设计报告学院 专业 指导教师：机械与电子工程学院：机械设计制造及其自动化 ：刘建树、王洪新、林华、 周小超、张昌春学生 ：葛睿学号 ： 20120113090/ 50轴承座有限元法分析与建模摘要本文用ANSYS!立轴承座的三维模型，并运用 ANSYS虽大的有限元分析和 优化功能来实现轴承座的分析。ANSYS是 一款极其强大的有限元分析软件。通 过数据接口，ANSYS可以方便的实现从CAD软件中导入实体模型。因此，将 Pro/E强大的建模功能与ANSYS优越的有限元分析功能结合在一起可以极大地 满足设计者在设计过程中对建模与分析的需求。关键词：轴承座

2、，有限元， ANSYS1 / 50轴承座有限元法分析与建模目录第一章 引言 . 21.1 有限元法及其基本思想 . 21.2 问题描述 2第二章 轴承座有限元分析的准备工作 . 32.1 建模过程及思路 . 32.2 设置单元类型 . 32.3 定义材料属性 . 42.4 轴承座三维实体建模 . 42.4.1 创建基座模型 42.4.2 创建轴瓦支架的下部 142.4.3 创建轴瓦支架的上部 152.4.4 创建 232.4.5 构建轴承座整体 312.5 创建网格 . 32第三章 有限元模型的前处理和求解 . 343.1 定义分析类型 . 343.2约束4个安装孔 343.3约束基座底部Y向

3、位移 353.4 在轴承孔圆周上施加推力载荷 373.5 在轴承孔的下半部分施加径向压力载荷 383.6 求解 40第四章 有限元模型的后处理和结果分析 414.1 绘制轴承座的变形形状 414.2 绘制轴承座位移分布等值线图 434.3 查看轴承座各节点位移 444.4 绘制轴承座应力分布等值线图 454.5 查看轴承座节点最大应力 46总 结 48参考文献 48轴承座有限兀法分析与建模第一章引言1.1有限元法及其基本思想有限元方法就是把一个原来是连续的物体剖分成有限的单元，且它们相互连 接在有限的节点上，承受等效的节点载荷， 并根据平衡条件在进行分析，然后根 据变形协调条件把这些单元重新组

4、合起来，成为一个组合体，在综合求解。 由于 单元的个数有限，节点的个数也有限，所以这种方法称为有限元法。有限元法解决问题是物理模型的近似，而数学上不做近似处理。其概念清晰， 通用性与灵活性兼备，能灵活妥善处理各种复杂问题。1.2问题描述如图所示，为一个轴承座。弹性模量为 30*106,泊松比0.37.轴承孔圆周上 受到1200MP a恒定的推力载荷，在轴承孔的下半部分受到4500MP a的径向压 力载荷的情况。图1-1# / 50轴承座有限兀法分析与建模第二章 轴承座有限元分析的准备工作2.1建模过程及思路分析制定方案材料性质：弹性模量E=3 106Pa,泊松比v=0.37。边界条件：轴承座底

5、部受约束（UY=0,底座四个安装孔对称位移约束。单元：solid187。荷载：图1-1中沉孔径向内柱面承受外推压力为 Pa和轴承孔柱面下部分承 受向下压力PSo2.2设置单元类型定义单元类型1为10节点的SOLID187选择 Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete单击Add按钮。单击Close按钮，如图2-1所示选择Structural Solid,并在相应的列表中选择 10Node187单击OK按钮,图2-13 / 50轴承座有限兀法分析与建模2.3定义材料属性选择 Main MenuPreprocessor Material Pro

6、psMaterial Model 在材料属性窗口中分别点击 Structure、Lin ear、Elastic 。击OK按钮在EX文本框中输入30e6,在PEXY文本框中输入0.37，如图2-2所示，单图2-22.4轴承座三维实体建模2.4.1创建基座模型创建实体块。选择 Main MenuPreprocessorModelingCreateVolumesBlockByDimensions。弹出 Create Block by Dimensions对话框。输入 X1=0,X2=6,Y1=0,Y2=1,Z1=0,Z2=3，如图 2-3 所示，单击 OK按钮图2-3图2-4平移并旋转工作平面选择

7、Utility Men uWork Pla neOffset WP by In creme nts命令，如图 2-5所示。单击Apply按钮。在 X，Y, Z, Offsets 处输入 0.75，0，0.75 ;在 XY 丫乙 ZX, Angles 处输 入0,- 90, 0,如图2-6所示，单击OK按钮。A AMffc g|FMJ 出忌 Umil# 肝 1。亡i 口即 lsi Fl-OTtirli J i3kFlftj F.wrs 虧!fb Vifirlii 沪】pck a M J s -rs 谒AN SYSCMfwt I?佃 Allfn IF ith加瞬“N曲代1卿P】4IK 痛蘑 IF

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13、柱体，如图 2-10所示。单击Apply按钮，在DZ处输入1.5，如图2-11所示，单击0K键图 2-10Of JFw1 Iw %IFCl3Iea-s-IJ1艮9一0.JuQ 亘J51*1E Ft 豐 IViet 炖fl PrflprwMHir Etiewflil Type KmI Mks；t上厂口口 J FTnps * S4tiiiia|H IkxlMling e CrMiM OlMfraXA-B K世 / Bodbry 口 CipfKanJitr J*LLM3A严赢m 如LT户；.1 九u庐址啊Wi-Mh Elvsent p a Reflect B Cfaec* Lcdb.3 D4ltN

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35、Depth=-0.75，如图 2-28 所示，点击 OK按钮。hII 1I 1 邛册 llm.FrkflglquCirli *】pJ& an.迴邑- i *Lia期肝丿冋HFw_ns fl：n|Clrciii l.J4-e.Ei-B IfUwF 汁:dad 1.1: KLawiU CwtiiH-1 Pwl rB Frflfei me etH PrapriKmiHir EleBenl Thw Kc1 Ceata% Haterafll fTops p1*1 5. Alijri-j| *J aTwllbTIfain Ifenu.BPTJerMesW PrflpnKMBor Elewi lsa.3B

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