基于ANSYS软件的泵车回转平台有限元分析

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基于ANSYS软件的有限元分析报告

基于ANSYS软件的有限元分析报告

基于ANSYS软件的有限元分析报告机制1205班杜星宇U201210671一、概述本次大作业主要利用ANSYS软件对桌子的应力和应变进行分析,计算出桌子的最大应力和应变。

然后与实际情况进行比较,证明分析的正确性,从而为桌子的优化分析提供了充分的理论依据,并且通过对ANSYS软件的实际操作深刻体会有限元分析方法的基本思想,对有限元分析方法的实际应用有一个大致的认识。

二、问题分析已知:桌子几何尺寸如图所示,单位为mm。

假设桌子的四只脚同地面完全固定,桌子上存放物品,物品产生的均匀分布压力作用在桌面,压力大小等于300Pa,其中弹性模量E=9.3GPa,泊松比μ=0.35,密度ρ=560kg/m3,分析桌子的变形和应力。

将桌脚固定在地面,然后在桌面施加均匀分布的压力,可以看作对进行平面应力分析,桌脚类似于梁单元。

由于所分析的结构比较规整且为实体,所以可以将单元类型设为八节点六面体单元。

操作步骤如下:1、定义工作文件名和工作标题(1)定义工作文件名:执行Utility Menu/ Jobname,在弹出Change Jobname 对话框修改文件名为Table。

选择New log and error files复选框。

(2)定义工作标题:Utility Menu/File/ Change Title,将弹出Change Title对话框修改工作标题名为The analysis of table。

(3)点击:Plot/Replot。

2、设置计算类型(1)点击:Main Menu/Preferences,选择Structural,点击OK。

3、定义单元类型和材料属性(1)点击:Main Menu/Preprocessor/Element Type/Add/Edit/Delete,点击Add,选择Solid>Brick 8 node 185,点击OK,点击Close。

(2)点击Main menu/preprocessor/Material Props/Material Models / Structural/ Linear/ Elastic/Isotropic,设置EX为9.3e9,PRXY为0.35,点击density,设置DENS 为560.三、有限元建模考虑到需要分析的结构比较简单,所以直接采用ANSYS建模,操作步骤如下:1、绘制桌子面板Main menu/preprocessor/Modeling/Create/Vloumes/Block/By Dimensions参数如下:2、绘制桌腿其中一条:Main menu/preprocessor/Modeling/Create/Vloumes/Block/By Dimensions 参数如下:同上,绘制另外三条桌腿,参数如下:3、合并桌面与桌腿点击Preprocessor/modeling/operate/Booleans/add/volumes,点pick all,点击ok 结束关闭对话框,建模完成。

基于ANSYS的桥梁检测车回转平台有限元分析及结构优化

基于ANSYS的桥梁检测车回转平台有限元分析及结构优化
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1 I 弓 言
As 对 进 结 静 学 析 确 其 力 布 律 变 N s 其 行 构 力 分 ,定 应 分 规 和 形 Y
铁路桥梁建成后 , 由于受运行载荷 、 环境载荷等因素 的长期 情况 , 根据分析结果对 回转平台结构优化, 以提高其强度 和刚度 、
铁路桥梁检测车是一种为桥梁检测人员提供作业平 台的专 研 究的 回转平台为板式焊接结 构 是 由底板 、 两个 高墙 板 、 用车辆 , 用于桥梁流动检测或者维修作业 。 实践证 明, 在该作业平 上下盖板和若干横隔板焊接而成的薄壁箱型结构 承载情况和结
23模 型离散 .
回转平 台的绝大部分结构是由钢板组合焊接而成 , 其几何 形状和受力特征满足平面薄板理论要求 , 可选用板壳单元 (hl Se l e m n) l et e 对其进 行离散。与此同时, 对不满足薄壳理论 的主臂后 铰点 , 采用实体单元(o d l n ) Sl e t i e me 建模。 因此 , 选用 A S S N Y 单元
16 0
进行 以下 简化 :
郑则坡等 : 于 A S S的桥 梁检 测车 回转平 台有 限元 分析及 结构优化 基 NY
第 3期
材料密度为 7 5 l ̄ g m , . x O k/ ,其泊松 比为 03 , 8 m .1弹性模量为 21x .2 1S a屈服极 限 t= 6 MP , 0MP , r 60 a取安全 系数 n 2 , , = n 则其许用应 力

ansys有限元分析实用教程2篇

ansys有限元分析实用教程2篇

ansys有限元分析实用教程2篇第一篇:ansys有限元分析实用教程(上)有限元分析是一种广泛应用的数值分析方法,可用于模拟和分析各种结构和系统的受力、变形及其他物理行为。

在ansys软件平台下,有限元分析功能十分强大,能够对各种工程问题进行有效的分析和解决。

本文将介绍ansys有限元分析的基础操作和实用技巧。

一、建立模型在进行有限元分析前,首先需要建立准确的模型。

在ansys中,可以通过多种方式进行几何建模,包括手工绘制、导入CAD文件、复制现有模型等。

为了确保模型的准确性,需要注意以下几个方面:1.确定模型的几何形状,包括尺寸、几何特征等。

2.选择适当的单元类型,不同形状的单元适用于不同的工程问题。

3.注意建模过程中的单位一致性,确保模型的尺寸和材料参数等单位一致。

4.检查模型建立后的性质,包括质量、连接性和几何适应性等。

二、设置材料参数和加载条件建立模型后,需要设置材料的弹性参数和加载条件。

在ansys中,可以设置各种材料属性,包括弹性模量、泊松比、密度等。

此外,还需要设置加载条件,包括加速度、力、位移等。

在设置过程中,需要注意以下几个方面:1.根据实际情况选择材料参数和加载条件。

2.确保材料参数和加载条件设置正确。

3.考虑到不同工况下的加载条件,进行多组加载条件的设置。

三、网格划分网格划分是有限元分析中的关键步骤,它将模型分割成许多小单元进行计算。

在ansys中,可以通过手动划分、自动划分或导入外部网格等方式进行网格划分。

在进行网格划分时,需要注意以下几个方面:1.选择适当的单元类型和网格密度,确保模型计算结果的准确性。

2.考虑网格划分的效率和计算量,采用合理的网格划分策略。

3.对于复杂模型,可以采用自适应网格技术,提高计算效率和计算精度。

四、求解模型建立模型、设置材料参数和加载条件、网格划分之后,即可进行模型求解。

在ansys中,可以进行静态分析、动态分析、热分析、流体分析等多种分析类型。

基于ANSYS的叶片泵有限元分析

基于ANSYS的叶片泵有限元分析
数字化设计
在现代工程设计中通过有限元分析,工程师能够得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的 分析,从而可以解决很多实际工程中需要解决而理论分析又无法解决地复杂问题。本文笔者介绍了使用 ANSYS软件进行叶片泵有限元分析的完整过程,这为叶片泵的优化设计提供了依据。
基于ANSYS的叶片泵有限元分析
在液压传动与控制中使用最多的液压泵主要有齿 轮泵、叶片泵和柱塞泵三中类型。其中叶片泵是在近代 液压技术发展史上最早的一种液压泵。它与齿轮泵、柱 塞泵相比,叶片泵具有尺寸小、重量轻、流量均匀、噪 声低的突出优点。在各类液压泵中,叶片泵输出单位的 液压功率所需的重量几乎是最轻的。由于其结构比较简 单,价格也比柱塞泵低,而且也可以和齿轮泵相竞争。 与此同时,将叶片泵的噪声控制在65~68dB(A)以下的低 噪声水平是完全可能的,甚至可以更低。这也是齿轮泵 和柱塞泵所无法比拟的,但它也仍存在着结构复杂、吸 油能力差、对油液污染敏感等缺点。
栏目主持:黎艳 本文索引号:128 投稿信箱:liy@
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二、叶片泵的特性与工作原理
叶片泵的性能主要通过流量(或排量)、压力、 转速、驱动扭矩、效率、吸入性能等特性参数来表 示。此外,自上个世纪60年代以来,随着叶片泵向着 高压、高转速方面发展,噪声和使用寿命也成了衡量 叶片泵性能的重要指标。
叶片泵分为单作用叶片泵和双作用叶片泵,本文 笔者仅对双作用叶片泵进行有限元分析。双作用叶片 泵的工作原理如图1所示,转子10和定子9是同心的,
此外,对叶片泵泵体进行模态分析,从其模态变 形相对位移云图和相对位移应力图(图略)上可以看 出, 当激振力频率从4.209 Hz增加到5.728 Hz时,发 生的最大形变逐渐增加,激振力频率再增加到7.341Hz 时,发生的最大形变急剧下降。因此笔者可以确定, 共振发生在频率为5.728Hz附近,也就是说此叶片泵 的固有频率在5.728Hz附近,所以我们要避开这个频 率或者最大限度地减小对这个频率的激励,从而消除 过度振动和噪音,减少变形,以达到提高叶片泵使用 寿命的目的。

基于ANSYS的有限元分析

基于ANSYS的有限元分析

基于ANSYS的有限元分析有限元大作业基于ansys的有限元分析班级:学号:姓名:指导老师:完成日期:ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)软件,是世界范围内增长最快的计算机辅助工程(CAE)软件,能与多数计算机辅助设计(CAD,computer Aided design)软件接口,实现数据的共享和交换,如Creo,NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等。

是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。

ANSYS功能强大,操作简单方便,现在已成为国际最流行的有限元分析软件,在历年的FEA评比中都名列第一。

目前,中国100多所理工院校采用ANSYS 软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。

2D Bracket问题描述:We will model the bracket as a solid 8 node plane stress element.1.Geometry: The thickness of the bracket is 3.125 mm2.Material: steel with modulus of elasticity E=200 GPa.3.Boundary conditions: The bracket is fixed at its left edge.4.Loading: The bracket is loaded uniformly along its top surface. Theload is 2625 N/m.5.Objective: a.Plot deformed shapeb.Determine the principal stress and the von Mises stress. (Use the stress plots to determine these)c.Remodel the bracket without the fillet at the corner or change the fillet radius to 0.012 and 0.006m, and see howd.principal stress and von Mises stress change.一,建立模型1设置工作平面在ansys主菜单里找到workplane>wp settings,输入如下参数。

ansys有限元分析实验报告

ansys有限元分析实验报告

ANSYS有限元分试验报告ANSYS试验报告一、ANSYS简介:ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer, NASTRAN, AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAE工具之一。

本实验我们用的是ANSYS12.1软件。

二、试验题目:我们组做的是第六组题目,具体题目如下:(6)如图所示,L/B=10,a= 0.2B ,b= (0.5-2)a,比较b 的变化对最大应力 x的影响;并与(5)比较。

三、题目分析:该问题是平板受力后的应力分析问题。

我们通过使用ANSYS软件求解,首先要建立上图所示的平面模型,然后在平板一段施加位移约束,另一端施加载荷,最后求解模型,用图形显示,即可得到实验结果。

四、ANSYS求解:求解过程以b=0.5a=0.02为例:1.建立工作平面,X-Y平面内画长方形,L=1,B=0.1,a=0.02,b=0.5a=0.01;(操作流程:preprocessor→modeling→create→areas→rectangle)2.根据椭圆方程,利用描点法画椭圆曲线,为了方便的获得更多的椭圆上的点,我们利用C++程序进行编程。

程序语句如下:运行结果如下:本问题(b=0.5a=0.01)中,x在[0,0.02]上每隔0.002取一个点,y 值对应于第一行结果。

由点坐标可以画出这11个点,用reflect命令关于y轴对称,然后一次光滑连接这21个点,再用直线连接两个端点,便得到封闭的半椭圆曲线。

(操作流程:create→keypoints→on active CS→依次输入椭圆上各点坐标位置→reflect→create→splines through keypoints→creat→lines→得到封闭曲线)。

3.由所得半椭圆曲线,生成半椭圆面。

基于ANSYS多功能抢险救援车转台有限元分析

基于ANSYS多功能抢险救援车转台有限元分析

基于ANSYS多功能抢险救援车转台有限元分析随着社会的发展和进步,抢险救援车成为了一种不可或缺的存在。

它们在应对自然灾害、事故和紧急情况等方面发挥着重要作用。

转台作为抢险救援车的关键部件之一,其安全性和稳定性是非常重要的,因此需要经过严格的分析和测试。

本文将基于有限元分析软件ANSYS,对多功能抢险救援车的转台进行分析,以验证其结构的可靠性和稳定性。

1. 研究背景2. 有限元分析原理有限元分析是一种利用数值方法对结构进行分析和计算的工程技术手段,它可以将结构模型离散化成有限的元素,然后对每一个元素进行分析和计算,最终得到整个结构的应力、位移和变形等参数。

有限元分析的原理是将整个结构分解成许多小的单元,然后利用数学方法对每个单元进行计算,最终组合形成整个结构的分析结果。

3. 抢险救援车转台的结构特点抢险救援车转台通常由上、下回转架、回转轴和回转传动器组成。

它需要在不同地形和环境下稳定支撑整车,并且可以360度旋转,以满足不同救援场景的需求。

抢险救援车转台的结构需要具备以下特点:稳定性高、承载能力大、使用寿命长、转动灵活、操作方便等。

4. ANSYS软件在转台有限元分析中的应用ANSYS是一款专业的有限元分析软件,它可以对各种结构和部件进行分析和计算,包括力学、热学、流体力学等多个领域。

在抢险救援车转台的有限元分析中,可以利用ANSYS进行结构强度、刚度、变形、模态等方面的分析,以验证转台在不同工况下的稳定性和安全性。

5. 多功能抢险救援车转台有限元分析(1)建立转台的有限元模型:首先需要根据转台的结构和尺寸,建立其对应的有限元模型。

这包括转台的上、下回转架、回转轴等主要部件,并考虑各部件的连接结构和受力情况。

(2)施加载荷和约束条件:在有限元模型中,需要对转台施加不同工况下的静载荷、动载荷和边界约束条件,这些载荷和约束条件应包括转台的自重、外部荷载和转动力矩等。

(3)进行有限元分析计算:在ANSYS软件中,对转台模型进行拉力、弯曲、变形、模态等方面的有限元分析计算,得到转台在各工况下的应力、位移等参数。

ansys有限元分析实用教程

ansys有限元分析实用教程

ansys有限元分析实用教程ANSYS有限元分析是一种常用的工程分析方法,广泛应用于多个领域,包括机械工程、土木工程、航空航天工程等。

本文将介绍ANSYS有限元分析的实用教程。

首先,要进行ANSYS有限元分析,我们需要安装并打开ANSYS软件。

一般来说,ANSYS软件提供了一个图形用户界面,使得操作相对比较容易上手。

在打开软件之后,我们可以选择创建一个新的工作文件,然后选择适当的分析类型,例如结构分析、热传导分析等。

接下来,我们需要构建模型。

可以使用ANSYS提供的建模工具来创建不同的几何形状,例如线段、圆柱体、平面等。

在创建模型时,我们可以使用不同的几何参数和操作来精确地定义模型的形状。

对于复杂的模型,可以使用更高级的建模工具来导入外部CAD文件,并对其进行细化处理。

一旦模型构建完成,我们需要定义材料属性。

ANSYS允许用户选择不同的材料模型来描述结构材料的行为。

例如,可以选择线性弹性模型、塑性模型或复合材料模型等。

对于每种材料模型,我们需要输入相应的材料参数,例如杨氏模量、泊松比、屈服强度等。

然后,我们需要定义边界条件和荷载。

边界条件描述了模型在分析过程中的约束情况,例如固定约束、弹簧约束等。

荷载描述了外部施加在模型上的力、压力或温度。

在定义边界条件和荷载时,我们可以选择不同的约束类型和施加方式,以满足实际工程需求。

在所有必要的输入参数都定义完毕后,我们可以运行分析并获得结果。

ANSYS将自动生成一个有限元网格,并根据输入的参数和模型条件进行求解。

在求解过程中,ANSYS将计算模型的应力、应变、变形等结果,并将其显示在图形界面上。

此外,ANSYS还提供了更高级的结果后处理工具,可以进行更深入的结果分析和可视化。

最后,我们可以根据分析结果来优化模型设计。

通过修改材料参数、几何形状或边界条件,我们可以评估不同设计方案的性能,并选择最佳的设计方案。

ANSYS提供了一套完整的优化工具,使得优化过程变得更加高效和准确。

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图 5 铰 点挤压力分布图
均布力,其应力分布与实际工况有出入。在引进有限
元分析软件 A S S以后,特别是在铰点的内圆周面 NY 引进了表面效应单元 sr c 5,使铰点的挤压力分 u ae 4 f 1 布更趋于实际 ( 为下铰点采用表面效应单元的加 图6
载图) 。最大挤压应力 为 :a =N/ ( D ( 为挤 j y T・ ) N
的振颤) ;混凝土重量采用 13倍 的冲击系数 ( . 考 虑到离心力的冲击) ;风载荷按 P K q ( w A K 为 风压高度变化 系数 K .9 q为计算 风压 q= =13 , 15 a 2 P ,A为布料臂迎风面积)计算。
图 1 上 下铰 点 示意 图
泵车的作业工况 为上部布料臂 架在水平 面内

2 1 回转平台整体有限元模型 . 由于 回转平台的钢板 主尺寸大多大于 1 倍的 0 钢板厚度 ( 结构形式见 图 1 ,因此模型属于典型 ) 的板壳单元结构 ,故该实体结构采用了 4 节点板壳 线弹性单元模 型 se6 单元 ,即可按弯板壳元进 hl 3 l 行 网格划分 ,单元类 型为 四边形 单元或三 角形单 元 。根据实际情况 ,上铰点及下铰点采用了 8 节点
图 2 臂架展开示意图
12 铰 点受 力分 析 .
( 不含转台) ;Q为布料臂 中心线与水平线夹角。 根据图 3 所示计算模型和某泵 车的具体数据,
[ 收稿 日期]2 0 0 5—0 —0 9 2 [ 通讯地 址]李家武 ,徐州市铜 山路 1 5号 6
图3 是铰点受力计算模型,图中:
L i WU I a J—
混凝土泵车具有施工效 率高、环境 污染 少等 优点 ,在基础设施建设及高层建筑 中被广泛应用 。 回转平台是混凝 土泵车联系上下车 的关键 承载结 构件 ,由于泵 车作业工 况恶劣 ,转 台铰点 区域 的 应力分布一直是设计 中密切 关注 的重点 。传 统 的 解析计算方法不 能对 复杂 的回转平 台结 构给 出满 意的应力和变形结果 。有限元分析软件 A S S的 NY 使用 ,对回转平 台结构 的应力分布 和变形以及高 应力区域和应力集 中区域和应力计算更加具体化, 使计算结果更加贴近实 际。下面 以徐 州重型机械 有限公司 3 m泵车 回转平 台为例 ,详细介绍其有 7 限元的分析过程及计算方法。
1 回转平台铰点载荷的确定
1 1 计算工况 .
3 0全 回转 ,各 节 臂 杆 又 能 在 垂 直 平 面 内 自由转 6。
动。综合整个 泵车 的工况 ,当臂 架全部 展开且 变 幅油缸全缩时 ( 见图 2 ,回转平台的上下铰点受 ) 力最大 。
在泵车结构件 的计算 中,回转支 承上部结构 件重量采用 12 . 倍的冲击系数 ( 考虑到上车布料杆
[ 摘要] 采用 A S S有限元分析软件 ,以泵车 回转平台为例对高应力焊缝进行了精确分析 ,通过与上 NY
程实 际 的比较 ,为泵车 等其他 工程 机械结 构 的设计提 供 了重要依 据 。
[ 关键词] AN Y ;有限元 ;表面效应单元 SS
[ 中图分类号]T 4 U66
[ 文献标识码]B

设计计 算
DE I & CAL UL l SGN C ATON

可计算得 出变 幅油缸 全缩时 ,回转 平台上下 铰点 的载荷 : 上铰点受力 =  ̄5N l k ,与水平方向夹角 1. ; 5 下铰点受力 F 下=15 k 27 N,与水平方 向夹 角
1 . 。( 图 1 89 见 )
2 整体有 限元模型及其计算 结果
免应力集 中或者 为板 的折弯而 采用的倒 圆角及折
弯圆弧未作考虑 。
图 4 单 元 连 接 技 术 方 案
2 2 约束 条件夏 加载 .
回转平台与回转支承通过 4 个高强螺栓连接 , 8 根据板壳 单元 的几何 特性 ,回转平 台在三维空 间 内的移动和转动被限制 ,故在模 型中约束模型 的 6 个 自由度 。 铰点的实际挤压受力近似于抛物线分布 ( 图 见 5 ,而在以往的计算 中,均把铰点部位的挤压力看成 )
维普资讯
设 计计算
D I ES GN & CAL LAT ON CU I
基 于 AN Y S S软 件 的泵 车 回转 平 台有 限元 分 析
李 家武
( 苏省徐 州 重型机械 有 限公 司 技术 中心 ,江苏 江 徐 州 2 10 ) 204
A 是 转 台与布料 杆铰 点 ;0是转 台与 变 幅缸 铰
点; AD为回转中心线 、A F为布料臂 中心线 、O B 为变幅缸 中心线 ;Gj 回转 支 承 以上部 件重 量 为
建苑机械 20 .2( 半月刊) 060 卜




Hale Waihona Puke ————








维普资讯
O l 7 z 弱 07 2l J
压力,T为铰孔挤压宽度,D为铰孔直径) ,上铰点 也采用表面效应单元加载,不再列出。
2 3 分 析结 果 .
[ 文章编号]10 5x(o6 ( ) 50 0 1 4 2o )2(7 3 5 ) 0
Fnt e me t a ayi o e igpa o m ae nA S Sfrc n rt p mp tu k ii l ns n l s f lw n lt r b sdo N Y o cee u r c e e s s f o
实体单元 ,由于单元 间 自由度 的不 同,单元 间采
用 了节点重合 的连接技 术方案 ( 见图 4 。建立有 )
图 3 受力计算模 型
限元模型所遵循 的原则如 下 :各板件厚度 方 向的 位置以板厚 中分 面来确定 ,为保 证焊接工 艺而设
计的板边缘在建 立有 限元 模型 时不作考虑 ,为避
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