ansys实例分析

实验三：大件运输车

车轴结构有限元分析

一、实验内容：车轴的主要设计条件为两端轴承约束，内套承受45t 的载荷，

其它条件见设计图纸和技术资料。要求给出车轴第四强度当量应力计算结果。

二、实验步骤：

1、新建一个Static Structural项目，右击geometry导入模型

新建材料库进入ＥｎｇｉｎｅｅｒＤａｔａ输入各个材料属性

在网上查找材料性能参数，并输入（未找到XL330的参数，下面的数值为估计值）

(Tensil Ulitimate Strength) 输入上表中的数据

7、双击Geometry进入DM，点击Generate生成几何体，8、点击新建平面命令，新建Plane 4，在Details窗口中Type下拉菜单中选择From Cicle/Ellipse

9、选择如图所示的边作为Base Edge，点击Generate,生成Plane 410、再点击新建平面命令，新建Plane 5，在Details窗口中Type下拉菜单中选择From Plane 11、以Plane4作为Base Plane，在Transform 1下拉菜单中选择Rotate about X，输入90°，点击Generate生成Plane 512、点击Slice命令，选择Base Plane 为Plane 5，选择Targets 为两个内环13、将两个内环分为四段

14、将下面的两个环合为一个Part，按住Ctrl键，选中下面的两个环，右击选择Form New Part

关闭DM，双击Model进入Mechanical为模型添加材料

根据要求，轴头为40Cr，内套为20钢，内环为XL330，箱体板为Q345

单击网格，在Details窗口对网格进行设置

添加约束载荷

右击Static Structrual，点击Insert->Displacement

选中如图所示四个轴承面，将Y和Z的数值改为0

右击->Insert->Force

选中下面两个环的表面，将Define by 改为Components，将Y的数值改为-450000N

右键Evaluate All Results

点击Solve求解

创建求解项，右击Solution->Insert->Tolta Deformation

右击Solution->Insert->Equivalent Stress

创建部件求解项，体选择，选中车轴，右键Insert-> Equivalent Stress

重命名Equivalent Stress2为Shaft Stress

右键Evaluate All Results

实验结果：

可以看出总体应变为０．２０２９mm；

总体应力为１５４．８４MPａ；

车轴的应力为１１７．７５MPａ；

均满足材料的应力要求。

实验四：基于CATIA建模和Workbench 的有限元分析

一、实验目的：对给出的底座结构进行有限元分析，并对该结构进行优化

二、实验步骤：

1、根据给出的图纸在CATIA软件中绘制出底座的三维模型，如图所示：

将零件图另存为stp格式新建一个Static Structural项目，右击geometry 导入模型，将dizuo.stp导入

双击Model进入Mechanical

2、单击Mesh,在details of mesh中设置网格参数设置，完成后点击Generate

Mesh生成网格

添加固定约束

右击Static Structrual，选择Fixed support，选中如图的４个面，创建固定约束

添加载荷

右击Static Structrual，选择Force，选中如图所示的两个面，力的参数设为Z方向-1000N

3、

求解

右击Solution，点击Solve

创建求解项，右击Solution->Insert->Tolta Deformation

右击Solution->Insert->Equivalent Stress

右击Solution，点击Evaluate all Results

4、查看数据

点击Tolta Deformation

点击Equivalent Stress

5、

结构优化

在CATIA软件中绘制优化后的结构，另存为dizuo1.stp

6、重复上述分析步骤操作

7、查看结果

点击Tolta Deformation

点击Equivalent Stress

三、实验结果：

对比两次结果，可以看出整体应变和应力都减小，说明结构优化有效果

实验小结

通过这几次的实验，我理解了ＡＮＳＹＳ的分析过程，明白其主要步骤

在ANSYS中建立有限元模型的过程大致可分为以下3个主要步骤：

①建立或导入几何模型

②定义材料属性

③划分网格建立有限元模型

（2）施加载荷并求解

在ANSYS中施加载荷及求解的过程大致可以分为以下3个主要步骤：①定义约束

②施加载荷

③设置分析选项并求解

（3）查看分析结果

在ANSYS中查看分析结果的过程大致可以分为以下2个主要步骤：

①查看分析结果

②检验分析结果（验证结果是否正确）

同时通过此次与ＣＡＴＩＡ的联系，明白了各个软件各个部分的优势，虽然ＡＮＳＹＳ也有其建模模块，但是对我而言不是太熟练，但是其分析方面独具优势，无可替代，其结果显示，也很明了，通过彩色云图表示其各个结果，能直观的表达其分析结果

最后，对老师说说谢谢，谢谢老师耐心的教学与用心的指导