ANSYS及其应用考核大作业1

1、ansys 及其应用考核大作业学号：姓名：按图 1 尺寸建立轴承座的实体模型（因结构和载荷的对称性，只建立了一半模型），尽量采用六面体网格划分轴承座的单元，轴承座在下半孔面上作用正弦径向压力载荷p1，sinpp01，式中rbfpr20（rf为径向合力，r为轴承孔半径，b为轴承孔厚度） ，轴向均布压力载荷p2，200.2pp。径向合力rf取值： （ 10+学号最后一位数字）1000n。要求按小论文格式写：（1）建模过程。简单叙述；（2）网格划分。简单叙述，列出分割后的实体图和网格图，并说明单元和节点数；（3）加载过程。详细叙述加载部位和加载过程（附图）；（4）计算结果。列出米塞斯等效应力、第一主

2、应力和变形图，并进行强度分析；（5）学习体会；第 15 周周一统一上交报告。（孔到两边线距离均为15mm）p1p2（一） 、建模过程1、生成轴承座底板首先按照右图生成矩形块；然后生成圆柱体， 并且沿着 x 轴方向复制生成另一个圆柱体；最后，拾取矩形块作为母体，再拾取两个圆柱体， 进行体相减操作，从而生成轴承座底板，结果如下图所示：2、生成支撑部分把坐标系移到轴承座底板的顶角上，生成一个长宽高分别为30、15、30 的矩形块；再把坐标系移动到刚生成的矩形块右上角，并且沿y 轴按逆时针方向旋转 900，生成一个半径为 30 的 1/4 圆；把坐标系移动到对面的边角上，再生成一个半径为 17、高度为

3、 17 和半径为 20、高度为 3 的两个圆， 然后进行两次体相减操作，从而生成支撑部分，结果如下图所示：3、生成肋板先合并重合的关键点，选择支撑部分对面边的中点作为关键点，通过关键点创建一个三角形面，再拉伸3 个单位，最后生成的结果如下图所示：4、镜像生成全部轴承座模型，粘接所有体，结果如下图所示：(二)、网格划分由于该轴承座是对称结构， 所以只需要对其中的一半划分网格，然后再镜像生成另一半。具体步骤如下：先删除轴承座的一半， 划分轴承座底板： 通过三个关键点创建坐标系，然后通过该坐标系把轴承座底板分成左右两个部分；再通过拉伸l174、l170、l161生成两个曲面和一个平面，然后通过刚刚建

4、立的三个面把支撑部分分成五个部分，划分的结果如下图所示：添加 solidbrick 8node 45 单元，打开网格划分控制器，选用sweep划分网格，划分的网格图如下图所示：通过节点和单元清单可以看出，这一半轴承座划分网格后的节点数为12585，单元数为 10206。(三)、加载过程首先施加约束条件， 在圆柱孔的四个柱面上施加约束，在分界面处施加对称约束，并在整个底板底部施加y 轴方向位移约束，施加约束过后的结果如下图所示：定义材料属性，泊松比定义为0.3，材料弹性模量定义为1.71011pa。通过已知条件计算可以知道，轴向力为8.74 ，径向力为 43.7。先加载轴向载荷：执行main m

5、enusolutionddfine loadsapplystructuralpressureon areas命令，在 value后面的输入框里输入 8.74 ，选择两个阶梯面施加力，轴向加载结束；然后加载径向载荷：执行selectentities 命令，选择轴承孔下表面的所有节点，刚好是1/4 圆，单击ok 按钮。然后建立圆柱坐标系，其原点坐标xc,yc,zc分别为 60，55，6。由已知条件可以知道，轴承孔各个位置所受的力是不相等的，最大为 47.3 ，最小为 0，根据所给条件，本论文采用以下命令流加载径向力：*get,nmax,node,num,max, *get,nmin,node,nu

6、m,min, *afun,deg *dim,t1,array,nmax,1,1, *do,k,nmin,nmax *if,nsel(k),eq,1,then t1(k)=47.3*abs(sin(ny(k)!p0=2*f0/(pi*l*r),f0 为所有合力，此公式假设加载区域为180 度圆弧 *else t1(k)=0 *endif *enddo sffun,pres,t1(1) sf,all,pres,0 alls 加载以后，选用箭头表示所加的载荷，具体操作为：plotctrlssymbols在打开的对话框里，选择show pres and convect as复选框为 arrows, 至

7、此，加载过程结束。结果如下图所示：( 四) 、计算结果执行 solutionsolvecurrent ls,从而运行出结果。米塞斯等效应力图如下图由米塞斯等效应力图中可以看到， 图中轴承座底板右下边的红色区域是受到应力最大的地方，因此也是最容易受到损坏的地方，设计时应该要注意。第一主应力图如下图所示：由第一主应力图中可以看到， 图中肋板与支撑部分相连接的顶部的红色区域是受到应力最大的地方，因此也是最容易受到破坏的地方，设计时应该要注意。变形图如下图所示：(五)、学习体会通过将近一个学期对ansys的学习，让我对 ansys软件有了更深层次的了解。首先，有限元法作为数值计算方法在工程分析领域应用较为广泛的一种计算方法，自 20 世纪中叶以来，以其独有的计算优势得到了广泛的发展和应用，已出现了不同的有限元算法。 ansys软件以它的多物理场耦合分析功能而成为cae 软件的应用主流，在工程分析应用中得到了较为广泛的应用。作为一个工科类机械专业硕士生， 我深知有限元法对我以后的工作会有很大的帮助，而 ansys软件又是其中应用较为广泛的一种，所以在学习的过程中，我认真听讲， 并且利用课余时间仔细研究，因为软件的学习就得多练。 通过这段时间的学习，我学会了包括建模、网格划分、静应力分析等的一些基本操作，可以对一些简单的构件进行静应力分析。但ansys是一个功能