基于ANSYS的矿用车结构有限元分析
基于ANSYS-Workbench的模块化绞车有限元模态分析
基于ANSYS-Workbench的模块化绞车有限元模态分析于强【摘要】Based on the real size of marine seismic modular winch,the three-dimensional modal in Solidworks was con-structed,then the modal was imported to the finite element software ANSYS Workbench.After defining material and mesh,researchers carried out modal analysis of the modular winch.The results showed:the former six natural frequency was focused on 10~40,Hz,and the maximal deformation appeared in the top cross beam and the rim of wheel hub.The paper provides a reliable theoretical basis for the design and has a directional guidance significance to the optimization ofthe structure of the modular winch.%针对海洋地震拖缆模块化绞车，基于Solidworks完成绞车框架及卷筒三维实体模型的建立，并将模型导入有限元分析软件 ANSYY-Workbench，在完成对绞车材料的定义并划分网格后对其进行模态分析。
通过计算得出模块化绞车的前六阶固有频率集中在10～40,Hz，绞车滚筒与其液压马达的工作不会与其产生共振，通过对其振型的分析得出振动形变较大区域为框架顶端横梁部分及绞车轮毂边缘，计算结果为绞车的设计提供了可靠的理论依据，且对结构的优化提出了方向性建议。
学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化
学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化Chapter 1: Introduction to Ansys WorkbenchAnsys Workbench是一款广泛应用于工程领域的有限元分析和结构优化软件。
它的功能强大，能够帮助工程师在设计过程中进行力学性能预测、应力分析以及结构优化等工作。
本章节将介绍Ansys Workbench的基本概念和工作流程。
1.1 Ansys Workbench的概述Ansys Workbench是由Ansys公司开发的一套工程分析软件，主要用于有限元分析和结构优化。
它集成了各种各样的工具和模块，使得用户可以在一个平台上进行多种分析任务，如结构分析、热分析、电磁分析等。
1.2 Ansys Workbench的工作流程Ansys Workbench的工作流程通常包括几个基本步骤：（1）几何建模：通过Ansys的几何建模功能，用户可以创建出需要分析的结构的几何模型。
（2）加载和边界条件：在这一步骤中，用户需要为结构定义外部加载和边界条件，如施加的力、约束和材料特性等。
（3）网格生成：网格生成是有限元分析的一个关键步骤。
在这一步骤中，Ansys Workbench会将几何模型离散化为有限元网格，以便进行分析计算。
（4）材料属性和模型：用户需要为分析定义合适的材料属性，如弹性模量、泊松比等。
此外，用户还可以选择适合的分析模型，如静力学、动力学等。
（5）求解器设置：在这一步骤中，用户需要选择适当的求解器和设置求解参数，以便进行分析计算。
（6）结果后处理：在完成分析计算后，用户可以对计算结果进行后处理，如产生应力、位移和变形等结果图表。
Chapter 2: Finite Element Analysis with Ansys Workbench本章将介绍如何使用Ansys Workbench进行有限元分析。
我们将通过一个简单的示例，演示有限元分析的基本步骤和方法。
基于ANSYS的汽车车架结构有限元分析
基于ANSYS 的汽车车架结构有限元分析张进国1,程晓辉2,孙敬宜3(1.哈尔滨工业大学汽车工程学院,山东威海 264209; 2.哈尔滨工业大学机电工程学院,哈尔滨 150001;3.烟台职业学院,山东烟台 264000)摘要:利用ANSYS 软件对车架进行有限元分析,以某8t 载货汽车为例,建立了车架结构的几何模型和以体单元s oli d92为基本单元的车架有限元分析计算模型,对该车架在载荷作用下的应力和变形进行了计算,可为车架的结构改进提供依据。
关键词:汽车车架;有限元分析;ANSYS中图分类号:U 463.32 文献标识码:B 文章编号:1006-0006(2006)05-0063-02F i n it e E l e m e n t Ana l y s i s f o r F ram e Ba sed on ANSYSZ HA NG J in 2guo 1,C HE NG X ia o 2hui 2,SU N J ing 2yi3(1.The School of Au t o m o b ile Engineer i ng ,H arb i n Instit u te of Technolo gy ,W e i hai 264209,Chi na ;2.The School ofM echan ical Eng i nee ri ng ,H arb i n Instit u te of Technolo gy ,H arb i n 150001,Ch i na ;3.Yan tai Vocati onal Coll ege ,Yanta i 264000,Ch i na)Abs tr a c :t The fi n ite ele m ent ana l ysi s i s appli ed to t he fra m e of a 8t truck based on ANS YS .The geo me tr i ca lmode land t he fi n ite e l em ent analysis m o de lw it h t he soli d92ele m ent are bu ilt .Based on t he mode l s ,the stress and defor ma ti on of t he fra m e are calcu lated .It m ay be appli ed for t he i m prove m ent of the fra m e .Ke ywo r ds:F ra m e ;F i n ite e l em ent analysis;ANS YS 汽车作为交通运输工具之一,发挥着非常重要的作用。
基于ANSYS/workbench的矿用自卸车货箱轻量化结构设计
基于ANSYS/workbench的矿用自卸车货箱轻量化结构设计作者：李晓华来源：《科技创新与生产力》 2015年第9期李晓华（内蒙古生力（资源）集团有限责任公司，内蒙古鄂尔多斯 017000）摘要：将模型导入到ansys中对模型进行有限元静态、动态分析，得到模型的整体应力分布及其变形状况。
将货箱结构改为U型结构，并利用有限元软件对U型斗结构实施校核。
计算结果和结构设计可作为生产企业理论依据。
经过轻量化结构设计，货箱的重量减轻了1 t，原先可以载货19.3 t，现在可以达到23 t。
关键词：ANSYS；静态分析；动态分析；U型结构中图分类号：U463.32 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2015.09.047收稿日期：２０15－04－10；修回日期：２０15－06－11作者简介：李晓华（1986-），男，山东潍坊人，主要从事轻量化与自动化研究，E-mail：939435998@。
随着节能降耗要求的提高，车厢轻量化以及自洁性好成为矿用自卸车主要发展趋势[1-2]。
传统的自卸车货箱设计的边角存在死角，在卸货时容易粘箱，卸货不干净；自重较重，结构不够优化。
应力集中比较明显。
利用ansys对传统车厢进行分析发现弊端比较明显。
基于此种情况在传统车厢的基础上开发出U型的结构。
并利用ansys对其进行强度校核，观察其应力和强度情况。
1 传统货厢有限元分析传统货厢也就是平时所见的方型结构，基于传统货箱存在的种种弊端对其进行有限元分析，分析分为两种情况，一种为车辆禁止时货箱的静态分析；另一种为车辆行驶过程中，在转弯、爬坡和刹车时车辆除受货物的静载压力外，还会由于加速度原因承受一定的动载荷作用，一般对动载荷不做单独分析计算，而在静载的基础上乘以动载系数作为计算载荷[3]。
由于矿用车行驶速度偏低取动载系数为1.4，为简化货物载荷的描述，假设货物满载时呈现静水压力，载荷大小以装载不同货物的密度表示[4]。
矿用车车箱的设计与有限元分析设计论文(新)
4：任学平；王美；高耀东矿石冲击载荷作用下矿用车车厢的强度分析
介绍一种利用有限元法对矿石冲击下矿用车车厢强度进行分析的方法，以某型号矿用车车厢为例，研究车厢在冲击载荷作用下的应力分布情况，分析影响冲击的各种因素，指出提高车厢抗冲击能力的途径，为以后设计提供依据和指导。研究表明：欲提高车厢抗冲击能力，必须全面提高车厢的强度特性，其中，增加车厢底板钢板厚度即为一种可行的方法。
5：钟佩思；黄雪涛；邹容；张悦刊基于AWE的矿用车车架结构CAE分析煤矿机械2007年第05期
运用ANSYS Workbench(AWE)集成开发平台建立了车架结构的实体单元模型，对车架结构进行了静力学和动力学分析，用以指导车架的实际生产。在AWE环境Design Modeler模块中对车架进行三维建模；借助于这个模型，在AWE的Design Simulations模块中进行网格划分和约束载荷的施加；在此基础上并行地对车架进行了静力条件下的应力应变分析和车架的模态分析。
2、更为强大的网格处理能力
有限元法求解问题的基本过程主要包括：分析对象的离散化、有限元求解、计算结果的后处理三部分。由于结构离散后的网格质量直接影响到求解时间及求解结果的正确性与否，近年来各软件开发商都加大了其在网格处理方面的投入，使网格生成的质量和效率都有了很大的提高，但在有些方面却一直没有得到改进，如对三维实体模型进行自动六面体网格划分和根据求解结果对模型进行自适应网格划分，除了个别商业软件做得较好外，大多数分析软件仍然没有此功能。自动六面体网格划分是指对三维实体模型程序能自动的划分出六面体网格单元，现在大多数软件都能采用映射、拖拉、扫略等功能生成六面体单元，但这些功能都只能对简单规则模型适用，对于复杂的三维模型则只能采用自动四面体网格划分技术生成四面体单元。对于四面体单元，如果不使用中间节点，在很多问题中将会产生不正确的结果，如果使用中间节点将会引起求解时间、收敛速度等方面的一系列问题，因此人们迫切的希望自动六面体网格功能的出现。自适应性网格划分是指在现有网格基础上，根据有限元计算结果估计计算误差、重新划分网格和再计算的一个循环过程。对于许多工程实际问题，在整个求解过程中，模型的某些区域将会产生很大的应变，引起单元畸变，从而导致求解不能进行下去或求解结果不正确，因此必须进行网格自动重划分。自适应网格往往是许多工程问题如裂纹扩展、薄板成形等大应变分析的必要条件。
基于ANSYSworkbench的矿用自卸车货箱轻量化结构设计
文章编号:1674-9146(2015)09-0047-02随着节能降耗要求的提高,车厢轻量化以及自洁性好成为矿用自卸车主要发展趋势[1-2]。
传统的自卸车货箱设计的边角存在死角,在卸货时容易粘箱,卸货不干净;自重较重,结构不够优化。
应力集中比较明显。
利用ansys 对传统车厢进行分析发现弊端比较明显。
基于此种情况在传统车厢的基础上开发出U 型的结构。
并利用ansys 对其进行强度校核,观察其应力和强度情况。
1传统货厢有限元分析传统货厢也就是平时所见的方型结构,基于传统货箱存在的种种弊端对其进行有限元分析,分析分为两种情况,一种为车辆禁止时货箱的静态分析;另一种为车辆行驶过程中,在转弯、爬坡和刹车时车辆除受货物的静载压力外,还会由于加速度原因承受一定的动载荷作用,一般对动载荷不做单独分析计算,而在静载的基础上乘以动载系数作为计算载荷[3]。
由于矿用车行驶速度偏低取动载系数为1.4,为简化货物载荷的描述,假设货物满载时呈现静水压力,载荷大小以装载不同货物的密度表示[4]。
MK32-50货箱内部结构尺寸为5632mm ×2300mm ×1537mm ,底板厚度10mm ,前板厚度10mm ,后板厚度11mm ,侧板厚度10mm 。
1.1静载该车厢满载煤粉时(相当于载重19.3t )、静载工况下,不计自重。
若车厢采用Q235材料制造,则满载煤粉时安全裕度很高,甚至可以进行减薄。
1.2动载在静载的前提下乘以动载系数1.4,则车厢在动载工况下相当于载重27.02t 。
动载工况下车厢各部位最大Mises 及位移的仿真计算侧板、后板、底板、前板的最大应力和最大位移分别为42.16MPa 、118mm ,92.64MPa 、118mm ,117.88MPa 、78mm ,67.4MPa 、17.4mm 。
动载工况下车厢的最大应力与位移的分布情况基本上与静载工况下相同,但是由表2可知,各数值均显著增大,最大增加约40%,这样车厢的轻量化有很宽的范围。
车载粉粒物料运输车罐体ANSYS有限元分析及结构改进
了各部位的应力分布和局部应力集中点，结合实际情况对其进行结构改进，加强了强度，大幅度的降低罐体自重及制造成本。 关键词：有限元分析：罐体：结构改进：ＡＮＳＹＳ
中图分类号：ＴＢｌ １５
文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—５４５（２００７）０１—００２６一０３
通过对车载散装粉粒物料运输车在各种运输工况及卸料 原理进行分析，运用ＡＮＳＹＳ对其进行应力分析和结构改进分 析，达到降低罐体自重１５％，均匀合理分布载荷，加强罐体结 构刚度，提高材料利用率，降低生产成本的效果。
云图见图１０。 结构最大复合应力僵为３０１。３３９ ＭＰａ，发生在滑科板拼板
与封头隔仓板接触点见图ｌｌ。封头内觜，中间隔仓板与罐壁连 接处，封头隔仓板与封头提贯处应力较大，复合应力分布云图 见圈１１。
该工况１／２结构Ｙ方向支反力之和为Ｏ．１８７４６ＥｏＮ，由水 泥密度可反推，求得罐体容秘为３０．６０８ Ｍ３，所装水泥净质量为 ３８．２６ｔ，与实际情况相符合，可进行下一步分析。 ３．３行驶惯性载荷
多孑Ｌ板连接处，滑料板与多孔板连接处应力值比较大，都在 １００ ＭＰａ以上，滑料板与筋板连接处瘟力值从单仓中舔开始往 两便｜｜呈现由小到大的趋势，隔仓板与多孔板、罐壁中部连接处 都存在较大复合应力分布云图见图７（ａ）（均。
《装备制造技术）２００７年第１期
与罐壁中部，其他大应力点都集中在翦仓簸板、滑料板、滑料板 与隔仓板连接处及多孔板上，复合应力分布云图见图９。
４改进分析
围１１
从队上计算结果可知，出现大应力值的主要集中在筋板 与滑料板连接处、滑料板与隔仓板连接处及多孔顿上，滑料板 与筋顿连接处应力值从单仓中部开始往两侧呈现ｄＪ，Ｊ，到大的
２７
万方数据
Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＮＯ．１，２００７
基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用
基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用引言：机械结构的设计和分析是现代工程领域中非常重要的一环。
为了确保机械结构的安全性、可靠性和性能优化，传统的试错方法已经远远不够高效。
基于ANSYS的有限元分析技术则成为一种强大、可靠的工具，广泛应用于机械结构的设计、分析与优化。
本文将介绍基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用，并探讨其优点和局限性。
1. 有限元分析的原理和基本步骤有限元分析是一种数值分析方法，将连续体划分为有限个单元，通过建立节点间的力学方程并求解，得出结构在不同载荷下的应力、位移等结果。
基本步骤包括几何建模、网格划分、材料属性定义、边界条件设置和求解结果分析等。
2. 实例：静力学分析以机械零件的静力学分析为例，利用ANSYS进行分析。
首先，进行几何建模，包括绘制零件的实体模型和确定边界条件。
接下来，通过网格划分将实体划分为单元，选择适当的单元类型和单元尺寸以保证计算精度。
然后，为每个单元分配适当的材料属性，包括弹性模量、泊松比等。
在设定边界条件时，要考虑结构的实际工作状况，如约束支撑和作用力的施加。
最后，进行静力学分析并分析结果，得出结构的应力分布和变形情况。
3. 动力学分析与振动模态有限元分析在机械结构的动力学分析中也有广泛应用。
动力学分析主要研究结构在外部激励下的振动响应。
通过ANSYS的有限元分析，可以预测结构的固有频率、模态形状和振动响应等。
这对于设计抗震性能优良的建筑物、减振器的设计等方面有着重要意义。
4. 热力学分析与热应力热力学分析是机械结构设计中的另一个重要领域。
通过ANSYS的有限元分析，可以模拟结构在热荷载作用下的温度分布和热应力。
这对于机械结构的材料选择、冷却系统设计等方面有着重要意义。
5. 优点与局限性基于ANSYS的有限元分析技术具有以下优点：- 高度准确性：有限元分析可以提供全面而准确的结果，能够实现对结构不同部分的局部分析。
- 设计迭代快速：与传统的试错方法相比，有限元分析可以快速进行多个设计迭代，从而实现最优设计。