mechanical-pdf实例05 wb-mech_120_ws_04 1-1_W

1、Workbench - Mechanical Introduction作业4.1线性结构分析WS4.1-1 作业4 是一个叶轮式泵，它是一个由5部分组成的组件。目标是组件在皮带上受一个100N的预紧力时，分析测试： 负载下，叶轮不会发生超过0.075mm的偏离 使用塑料泵壳时，在安装孔周围不会超过材料的弹性极限 WS4.1-2WS4.1: Linear Structural Analysis作业 4.1 目标Workshop Supplement 假设泵壳相对其它部件是刚性的。为了模拟它，需要在安装面上施加一个 无摩擦约束。 类似的，无摩擦接触用来模拟螺栓和安装孔间的接触。（注意如果想在安装孔

2、处获得精确的应力，最好选择compression only（只承受压缩） 约束。） 最后，用一个轴承载荷力（X = 100 N ）模拟传动带产生的力。轴承载荷均匀分布在与皮带接触的滑轮面。 WS4.1-3WS4.1: Linear Structural Analysis作业 4.1 假设Workshop Supplement 打开 Project 页. 在 Units菜单确定： 项目单位设为Metric (kg, mm, s, C, mA, mV) 选择Display Values in Project UnitsWS4.1-4WS4.1: Linear Structural Analysis

3、作业 4.1 Project SchematicWorkshop Supplement1.从 Toolbox 中插入一个Static Structural 系 统 到 Project Schematic1.2.在 Geometry 上点击鼠标右键选择Import Geometry Browse。导入文件 Pump_assy3.x_t。 3.双击Model启动 Mechanical applicationWS4.1-53.2.WS4.1: Linear Structural Analysis. . .作业 4.1 - Project SchematicWorkshop Supplement4.设

4、置作业单位制系统：Units Metric (mm, kg, N, s, mV, mA)5.把Engineering Data添加到Polyethylene（返回到 Workbench窗口）： a.b.双击 Engineering Data选择General Materials，点击Polyethylene附近的“+”图标 返回到 Project页 c.a.WS4.1-6b.c.4.WS4.1: Linear Structural Analysis作业 4.1 前处理Workshop Supplementsh.6.刷新 Model 模块： a.RMB（点击鼠标右键选择） Refre返回到 Me

5、chanical 窗口7.该表泵壳上的材料（Part 1）： a. 在geometry下选中Part 1b. 在Details of Part 1中把材料设为Polyethylene7b.WS4.1-77a.6a.WS4.1: Linear Structural Analysis作业 4.1 前处理Workshop Supplement8.改变前面4个接触区域的接触行为（下面所示）：a.b.按住shift键选中前面4个接触 从Details of multiple selection中改变接触类型为no separation余下接触仍为bondeda.b.WS4.1-8WS4.1: Linea

6、r Structural Analysis. . .作业 4.1 前处理Workshop Supplement9.在滑轮上施加一个轴承载荷：a.b.c.d.选中Static Structural选中滑轮的沟面 RMB（点击鼠标右键选择） Insert Bearing Load”. 从 Details of bearing load窗口中给X Components赋一100 N的力 d.WS4.1-9c.b.a.WS4.1: Linear Structural Analysis作业 4.1 环境Workshop Supplement10.给组件施加约束： a. 选中泵壳（part 1 ）的装配面

7、 b. RMB（点击鼠标右键选择） Insert Frictionless Support”. a.WS4.1-10b.WS4.1: Linear Structural Analysis. . .作业 4.1 环境Workshop Supplement 现在，给装配孔的螺丝孔部分施加无摩擦约束（如图示）。 每个需要的面需要通过按住CTRL 键来一一选择，但是也可以使用DS提供的宏文件（同过指定大小选择）来选择需要的面。在选择了一个初始面后，运行宏文件选择 同样大小的面。注意，宏文件同样适用于边和体的选择。 WS4.1-11WS4.1: Linear Structural Analysis. .

8、 .作业 4.1 环境Workshop Supplement11. 选择螺丝孔面（使用指定大小选择的宏文件）：a.b.选中其中任意一个螺丝孔面 通过Tools Run Macro . . .选择：C:Program FilesANSYSIncv120AISOLDesignSpaceDSPagesmacrosc.d.浏览选择文件 selectBySize.js 点击Open c. b.WS4.1-12d.a.WS4.1: Linear Structural Analysis. . .作业 4.1 环境Workshop Supplement12. 约束螺丝孔面： a.通过上下文菜单点击Suppor

9、ts选择Frictionless Support，或RMB（点击鼠标右键选择） Insert Frictionless Supporta.WS4.1-13WS4.1: Linear Structural Analysis. . .作业 4.1 环境Workshop Supplement13.选中Analysis Settings并在 details of Analysis Settings 窗口中把Weak Springs由Program Controlled改为Off13.注：由于无摩擦约束没有绑到接触上，因此 Workbench-Mechanical 将在求解中选择使用weak sprin

10、gs 。如果知道模型是完全约束的，就可以关掉这个功能。在关掉weak springs之前确定没有刚则将导致求解不收敛。 移。否14.求解模型： 在工具栏中选择solve，或则在Solution上点击鼠标右键选择Solve。 14.WS4.1-14WS4.1: Linear Structural Analysis. . . 作业 4.1 求解Workshop Supplement15.把结果添加到solution中 ：a.b.选中 solution从上下文菜单中选择Stresses Equivalent (von-Mises) ，或则RMB（点击鼠标右键选择） Insert Stress Equ

11、ivalent (von-Mises)重复以上步骤，选择Deformation Total Deformationc.再次求解 注：添加结果并重新求解不会导致完成的求解。结果将保存在数据库，而且重新求解的结果通过更新即可。 b.a.WS4.1-15c.WS4.1: Linear Structural Analysis作业 4.1 后处理Workshop Supplement 尽管整体图形可以作为可靠的检查来验证载荷，但是却不够理想。因为模 型的很多部分受到的影响很小。 为了提高结果的质量，需要查看单个部分的结果。WS4.1-16WS4.1: Linear Structural Analysis

12、. . .作业 4.1 后处理Workshop Supplement16.查看单个实体或面的结果： a. 选中Solution并选择实体选择模式。 b. 选择叶轮（part 2 ） c. RMB（点击鼠标右键选择） Insert Stress equivalent (von- Mises)b.注意新结果细节显示的是所查看实体的结果.17.重复上面的过程，并插入叶轮的Total Deformation（整体变形）结果。 重复上面的过程，查看泵壳（part 1）的应力和整体变形结果。 18.WS4.1-17c.a.WS4.1: Linear Structural Analysis. . .作业 4.1 后处理Workshop Supplement19.重命名新结果：a.b.在 result上点击鼠标右键选择Rename如图所示重命名结果，简化后处理 20.求解WS4.1-18a.b.WS4.1: Linear Structural Analysis. . .作业 4.1 后处理Workshop Supplement 通过检查叶轮的变形可以确定已达到其中一个目标：最大的变形接近0.024mm （目标值小于 0.075mm）。 WS4.1-19