Ansys受力分析三维托架实体受力分析

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ANSYS有限元分析报告

ANSYS有限元分析报告

1、三维托架实体受力分析三维托架实体受力分析:托架顶面承受50psi的均匀分布载荷。

托架通过有孔的表面固定在墙上,托架是钢制的,弹性模量E=29×106psi,泊松比v=0.3.试通过ANSYS输出其变形图及其托架的von Mises应力分布。

1.1、定义单元及材料1、新建单元类型运行主菜单Preproccssor—ElementType—Add/Edit/Delete命令,接着在对话框中单击“Add”按钮新建单元类型。

2、定义单元类型先选择单元形式为Strucral Mass Solid,在右边的滚动框中单击“Brick 8node 185”,然后确定,完成单元类型选择。

3、设置材料属性执行Main Menu/Preproccssor/Material/Props/ Material Models命令,将弹出Define MaterialModel Behavior的对话框。

依次双击Structural,Linear,Elastic,和Isotropic,将弹出1号材料的弹性模量EX和泊松比PRXY的定义对话框。

在EX文本框中输入2.9E7,PRXY文本框中输入0.3.定义材料的弹性模量为2.9E7,泊松比为0.3,单击“OK”按钮,关闭对话框。

完成对材料模量的定义。

1.2、创建几何模型1、生成托架执行Main Menu/Preproccssor/Modeling/Create/Areas/Rectangle/By Dimensions创建剖面,在由面生成体,最后生成三角托架.2、生成两个小圆孔执行执行Main Menu/Preproccssor/Modeling/Create/Areas/Circle/Soild Circle命令,在弹出的对话框中填入圆心位置、半径、高度,确认生成。

3、执行面相减操作执行Main Menu/Preproccssor/Modeling/Operate/Booleans/Subtract/Aeras命令,弹出拾取框。

Ansys零件分析实例1

Ansys零件分析实例1

Ansys零件分析实例1⼀ ANSYS轴承座实体建模实例--------------------- 2⼆复杂形状实体的创建实例—螺栓----------------- 7三⼆维静⼒分析实例--------------------------- 16 四三维托架实体受⼒分析----------------------- 27 五谐响应分析实例 ---------------------------- 34 六瞬态分析实例------------------------------ 37 七⾼速旋转轮盘模态分析----------------------- 43 ⼋优化分析实例------------------------------ 56 九⾮线性分析实例 ---------------------------- 59轴承座轴⽡轴四个安装孔径向约束 (对称) 轴承座底部约束 (UY=0) 沉孔上的推⼒ (1000 psi.) 向下作⽤⼒ (5000 psi.)⼀ ANSYS 轴承座实体建模实例例:实体建模、⽹格划分、加载、求解及后处理练习⽬的:创建实体的⽅法,⼯作平⾯的平移及旋转,布尔运算(相减、粘接、搭接,模型体素的合并,基本⽹格划分。

基本加载、求解及后处理。

问题描述:具体步骤:⾸先进⼊前处理(/PREP7)1.创建基座模型⽣成长⽅体Main Menu :Preprocessor>Create>Block>By Dimensions输⼊x1=0,x2=3,y1=0,y2=1,z1=0,z2=3平移并旋转⼯作平⾯Utility Menu>WorkPlane>Offset WP by IncrementsX,Y ,Z Offsets 输⼊2.25,1.25,0.75 点击Apply载荷XY,YZ,ZX Angles输⼊0,-90,0点击OK。

创建圆柱体Main Menu:Preprocessor>Create>Cylinder> Solid CylinderRadius输⼊0.75/2, Depth输⼊-1.5,点击OK拷贝⽣成另⼀个圆柱体Main Menu:Preprocessor>Copy>V olume拾取圆柱体,点击Apply, DZ输⼊1.5然后点击OK从长⽅体中减去两个圆柱体Main Menu:Preprocessor>Operate>Subtract V olumes⾸先拾取被减的长⽅体,点击Apply,然后拾取减去的两个圆柱体,点击OK。

Ansys受力分析三维托架实体受力分析

Ansys受力分析三维托架实体受力分析

三维托架实体受力分析ANSYS软件是融结构、流体、电磁场、声场和耦合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公司开发;它能与多数CAD软件接口;实现数据的共享和交换;如PRO/E、UG、I-DEAS、CADDS及AutoCAD等;是现代产品设计中的高级CAD工具之一..题目:1、三维托架实体受力分析:托架顶面承受50psi的均匀分布载荷..托架通过有孔的表面固定在墙上;托架是钢制的;弹性模量E=29×106psi;泊松比v=0.3.试通过ANSYS输出其变形图及其托架的von Mises应力分布..题目1的分析..先进行建模;此建模的难点在对V3的构建既图中的红色部分..要想构建V3;首先应将A15做出来;然后执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>V olumes命令;将所有的实体合并为一个整体..建模后;就对模型进行网格的划分;实行Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool;先对网格尺寸进行编辑;选0.1;然后点Meshing;Pick all进行网格划分;所得结果如图1..划分网格后;就可以对模型施加约束并进行加载求解了..施加约束时要注意;由于三维托架只是通过两个孔进行固定;故施加约束应该只是针对两孔的内表面;执行Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structrual>Displacement>Symmetry B.C>On Areas命令;然后拾取两孔的内表面;单击OK就行了..施加约束后;就可以对实体进行加载求解了;载荷是施加在三维托架的最顶上的表面的;加载后求解运算;托架的变形图如图2..图1、托架网格图图2输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的对比;虚线部分即为托架的原型;从图2可看出;由于载荷的作用;托架上面板明显变形了;变形最严重的就是红色部分;这是因为其离托板就远;没有任何物体与其分担载荷;故其较容易变形甚至折断..这是我们在应用托架的时候应当注意的..图2、托架位移变形图图3为托架的应力分布图;由图可看出主要在两孔处出现应力集中;也就是说这些地方所受的应力的最大的;比较容易出现裂痕..我们在应用托架的时候;应当注意采取一些设施;以便减缓其应力集中..特别是在施加载荷时;绝对不能够超过托架所能承受的极限;否则必将导致事故的发生..文后附上建模分析时所执行的命令流..图3、托架应力分布图1.指定分析标题1.选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname;将弹出Change Jobname 修改文件名对话框..2.在Enter new jobname 输入新文件名文本框中输入文字“bracket”;为本分析实例的数据库文件名..单击对话框中的“OK”按钮;完成文件名的修改.. 3.选取菜单路径Utility Menu | File | Change Title;将弹出Change Title 修改标题对话框..4.在Enter new title 输入新标题文本框中输入文字“press analysis of bracket structure”;为本分析实例的标题名..单击对话框中的“OK”按钮;完成对标题名的指定..2.定义单元类型1.选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete;将弹出Element Types 单元类型定义对话框..单击对话框中的按钮;将弹出Library of Element Types 单元类型库对话框..2.在左边的滚动框中单击“Structural Solid”;选择结构壳单元类型..在右边的滚动框中单击“Quad 4node 42”;在对话框中单击“OK”按钮;完成对这种单元的定义..3.指定材料特性1.选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Material Props | Material Models;将弹出Define Material Model Behavior 材料模型定义对话框..2.依次双击Structural; Linear ;Elastic 和Isotropic;将弹出1 号材料的弹性模量EX 和泊松比PRXY 的定义对话框..3.在EX文本框中输入2.9E7;PRXY文本框中输入0.3..定义材料的弹性模量为2.9E6 N/m2;泊松比为0.3..单击“OK”按钮;关闭对话框..4.在Define Material Model Behavior 材料模型定义对话框中;选取路径Material | Exit;完成对材料模型的定义..5.单击ANSYS10.0 的ANSYS Toolbar 工具条上的“SAVE”按钮;保存数据库文件4.建立托架的有限元模型1.选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create | Volume|Block|By Dimensions;将弹出Create Block by Dimensions根据坐标创建体对话框..在对话框输入:X1;X2 X-coordinates:-1;1Y1;Y2 Y-coordinates:-1.5;1.5Z1; Z2 Z-coordinates:0;1/8然后单击“APPL Y”按钮;再次在对话框输入:X1;X2 X-coordinates:-1;1Y1;Y2 Y-coordinates:1.5;1.625Z1; Z2 Z-coordinates:0;32.选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Operate |Booleans|Add|Volumes 将弹出Add Volumes体相加对话框;在对话框单击“PICK ALL”按钮完成体相加操作..3.在执行显示keypoint的操作之后;执行显示line的操作;选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create |Lines|Lines|StrainghtLine将弹出Create Straight Line对话框;然后选择关键点5、13生成L13直线;单击“OK”按钮完成操作.. 4.选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create |Area|Arbitrary|By Lines 将弹出对话框Create Area By Lines然后选择直线L1;L9;L13;L20;L24;L25;单击“OK”即可生成面A4..5.选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling |Operate|Extrude|Areas|Along Normal弹出对话框Extrude Area by…选择面A4单击“OK”按钮;将弹出另一个对话框;在Length extrusion项输入“-1/8”;单击“OK”按钮..然后再次如前做的将所有体相加的操作..6.选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling |Create|Areas|Circle|Solid Circle 将弹出Solid Circular Area对话框;在WP x;WPy;Radius项分别输入0;-0.5;0.25单击Apply;再次输入0;0.5;0.25然后单击“OK”按钮..然后选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling |Operate|Extrude|Areas|Along Normal弹出对话框Extrude Area by…选择其中一个圆面单击“Apply”按钮;将弹出另一个对话框;在Length extrusion项输入“1”;单击“OK”按钮..对另一个圆面做相同操作..7.选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Operate |Booleans|Subtract|Volumes将弹出Subtract Volumes体相减对话框;选择两个圆柱体所在的体;单击“Apply”按钮;然后选择两个圆柱体;单击“OK”按钮;完成体相减操作..5.网格划分1.选取路径Main Menu | Preprocessor | Modeling|Meshing|MeshTool将弹出MeshTool对话框;单击“Mesh”按钮;弹出另一对话框;再次单击“PICK ALL”按钮完成网格划分..6.施加约束;载荷并求解1.选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Loads | Define Loads | Apply | Structural |Displacement | On Areas;将会弹出拾取对话框;选择两圆孔;单击对话框中的“OK”按钮..完成施加约束操作..2.选取菜单路径Main Menu | Solution | Define Loads | Apply | Structural |Pressure |On Areas将会弹出拾取对话框;选择面A10;A19单击“OK”按钮;弹出另一对话框;在Load PRES value项输入“50”单击“OK”完成施加载荷操作..3.选取菜单路径Main Menu | Solution |Solve|Current LS弹出Solve Current Load Step对话框;单击“OK”开始求解;求解结束后;关闭相应对话框..4.选取菜单路径Main Menu |General Postproc|Plot Results|Contour Plot|Nodal Solu 将弹出Contour Nodal Solution Data对话框;选择Nodal Solution|DOFSolution|Displacement vector sum将得到如位移图2:5.选取菜单路径Main Menu |General Postproc|Plot Results|Contour Plot|Nodal Solu 将弹出Contour Nodal Solution Data对话框;选择Nodal Solution|Stress|von Mises Stress将得到如应力图3:命令代码/CLEAR;START/REPLOT;RESIZE/TITLE;homework/REPLOT/PLOPTS;INFO;3/PLOPTS;LEG1;1/PLOPTS;LEG2;1/PLOPTS;LEG3;1/PLOPTS;FRAME;1/PLOPTS;TITLE;1/PLOPTS;MINM;1/PLOPTS;FILE;0/PLOPTS;LOGO;1/PLOPTS;WINS;1/PLOPTS;WP;0/PLOPTS;DATE;2/TRIAD;OFF/REPLOT/PREP7ET;1;SOLID45 MPTEMP;;;;;;;; MPTEMP;1;0 MPDATA;EX;1;;2.9e7 MPDATA;PRXY;1;;0.3 BLOCK;0;2;0;3;0;0.125; BLOCK;0;2;3;3.125;0;3; /USER; 1LSTR; 13; 5 /PNUM;KP;0/PNUM;LINE;1/PNUM;AREA;1/PNUM;VOLU;0/PNUM;NODE;0/PNUM;TABN;0/PNUM;SV AL;0/NUMBER;0/PNUM;ELEM;0/REPLOTAPLOTFLST;2;2;5;ORDE;2 FITEM;2;5FITEM;2;11 AADD;P51XLPLOTFLST;2;3;4FITEM;2;25FITEM;2;8FITEM;2;27AL;P51XAPLOTFLST;2;2;5;ORDE;2FITEM;2;13FITEM;2;-14AADD;P51XVOFFST;15;0.125; ;CYL4;1;1;0.25; ; ; ;0.125CYL4;1;2;0.25; ; ; ;0.125FLST;3;2;6;ORDE;2FITEM;3;4FITEM;3;-5VSBV; 1;P51XFLST;2;3;6;ORDE;3FITEM;2;2FITEM;2;-3FITEM;2;6V ADD;P51XESIZE;0.1;0;MSHAPE;1;3DMSHKEY;0CM;_Y;VOLUVSEL; ; ; ; 1CM;_Y1;VOLUCHKMSH;'VOLU'CMSEL;S;_YVMESH;_Y1CMDELE;_YCMDELE;_Y1CMDELE;_Y2FINISH/SOLFLST;2;4;5;ORDE;4FITEM;2;23FITEM;2;-24FITEM;2;27FITEM;2;-28DA;P51X;SYMMFLST;2;2;5;ORDE;2FITEM;2;10FITEM;2;14/GOSFA;P51X;1;PRES;50/STA TUS;SOLUSOLVEFINISH/POST1/EFACET;1PLNSOL; U;SUM; 1;1.0/EFACET;1PLNSOL; U;SUM; 0;1.0/EFACET;1PLNSOL; S;INT; 0;1.0/EFACET;1PLNSOL; U;SUM; 0;1.0GPLOT/PNUM;KP;0/PNUM;LINE;0/PNUM;AREA;0/PNUM;VOLU;0/PNUM;NODE;0/PNUM;TABN;0/PNUM;SV AL;0/NUMBER;0/PNUM;ELEM;0/REPLOT/EFACET;1PLNSOL; U;SUM; 0;1.0/EFACET;1PLNSOL; S;EQV; 0;1.0/EFACET;1PLNSOL; U;SUM; 1;1.0。

有限元分析报告格式

有限元分析报告格式

有限元分析及应用研究报告宋体三号字----------题目自定×××××宋体四号字作者姓名宋体五号字扬州大学机械工程学院××专业江苏,扬州 225009宋体五号字摘要:宋体五号字摘要的写法:可以是陈述式的,也可以是信息式的,或者二者兼而有之。

作为一般的学术论文,通常采用信息式的摘要,其内容主要包括:研究课题的目的、研究方法、所获结果及结论;关键词:宋体五号字[1][2][3] 1、问题的引出(引言、前言)正文宋体小四号字,标题加粗,多倍行距1.2 内容应含有:是一个什么问题?为什么要做有限元分析?目的和作用?等等?在工程上的重要性?要解决什么问题?(研究目标、研究内容和拟解决的关键问题) 2、理论研究内容研究方法:语句(二次开发);程序流程图;…… 3、有限元模型确定有限元计算模型(所分析问题的数学建模) (1)取对称结构(1/4结构) (2)引人支承条件 (3)载荷移置 (4)单元的选取、单元、节点的个数 4、结果及讨论(数据处理、图表、对比结果、误差分析) 5、结论 6、参考文献要规范(按正规杂志要求)参考文献×××备注:(1) 可以模拟书上的列子。

(2) 时间2015年底完成。

(3) 交打印稿给班长,收齐送s403.篇二:有限元分析报告格式标准有限元分析报告格式(请勿转载)***************************************************************************** 如果你的计算结果想通过en/iso/suv等认让的话,就要按下面的格式写****************************************************************************3. specification for the layout of the safety proof:a. index of contentb. page numberingc. cross references, if used f. the description of the classification system’s information has to beprecisely.4. content of the safety proof, issued by the author (in this case by us):a. short introduction:i. task which has to be solved ii. should be illustrated by a sketch iii. short description of the methods which are used to solve the problem(theories, calculation methods...) iv. followed regulationsv. terms, formula symbols, units b. programme information:i. nameii. version and version namesiii. release datesc. inputi. general informationii. mechanical structure model iii. material characteristics, section sizes, stiffnesses iv. influences onto the mechanical structure model v. additional inputs (deformation limits, simplifications as rounding up ofsupport moments and so on)d. results:i. separation of results into important and other results ii. important results2. section forces, section deformation, section sizes3. material characteristic requirements4. instruction of the manufacturer5. user instruction6. required intermediate results iii. other results5. presentation of input and outputa. inputs should be illustrated with sheets, provided by the used calculationprogrammesb. input and output have to be illustrated by graphicsc. used tables have to be clearly arranged and described clearly6. required checks by the authora. inputsb. check of balances and deformationsc. plausibility of the deformations and influencesd. check with simplified mechanical structure methodse. reference calculations7. signature of the author is required under the safety proof8. testing by the testing engineer:b. testing through model testing and test loads*************************************************************************************************** 从原版德文标准译过来的,请不要转载!***************************************************************************************************篇三:本科生有限元分析研究报告格式×××××有限元分析研究报告(题目自定)题目,宋体,三号字,加粗,多倍行距1.25 作者扬州大学机械工程学院××专业×××班,江苏,扬州 225009 宋体,五号字摘要:摘要的写法:可以是陈述式的,也可以是信息式的,或者二者兼而有之。

ANSYS-3D实体模型实例

ANSYS-3D实体模型实例

ANSYS-3D实体模型实例实验二三维实体结构的分析前面的实训练习中,是采用先生成节点,然后连接节点生成元素的方法来建立有限元模型的,它适用于结构比较简单的零件。

但是对于一些复杂结构,如果还是采用上面的方法建立有限元模型,不但非常繁琐,而且容易出错,甚至在有些情况下几乎是不可能的。

因此,本实训中将介绍三维实体结构的有限元分析。

一、问题描述图25所示为一工字钢梁,两端均为固定端,其截面尺寸为,l,1.0m,a,0.16m,b,0.2m,c,0.02m,d,0.03m。

试建立该工字钢梁的三维实体模型,并在考虑重力的情况下对其进行结构静力分析。

其他已知参数如下:图25 工字钢结构示意图u,0.3弹性模量(也称杨式模量) E= 206GPa;泊松比;32,,7800kg/mg,9.8m/s材料密度;重力加速度;作用力Fy作用于梁的上表面沿长度方向中线处,为分布力,其大小Fy=-5000N 二、实训目的本实训的目的是使学生学会掌握ANSYS在三维实体建模方面的一些技术,并深刻体会ANSYS软件在网格划分方面的强大功能。

三、结果演示图26单元类型库对话框使用ASSYS 8。

0软件对该工字钢梁进行结构静力分析,显示其节点位移云图。

四、实训步骤(一)ASSYS8.0的启动与设置与实训1第一步骤完全相同,请参考。

(二)单元类型、几何特性及材料特性定义图27 单元类型对话框1定义单元类型。

点击主菜单中的“Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete”,弹出对话框,点击对话框中的“Add…”按钮,又弹出一对话框(图26),选中该对话框中的“Solid”和“Brick8node 45”选项,点击“OK”,关闭图26对话框,返回至上一级对话框,此时,对话框图28 材料特性参数对话框中出现刚才选中的单元类型:Solid45,如图27所示。

点击“Close”,关闭图27所示对话框。

基于AnsysWorkbench的支架静力学分析

基于AnsysWorkbench的支架静力学分析

1静力学分析概述机械设备在工业及人们生产生活中的应用日益广泛[1],支架不作为机构运动中的关键运动件,但起到支撑和传递力的作用[2],其性能的下降往往容易被忽视,但却对机器的整体性能产生很大的影响。

如机器人的本体支撑架,或是驱动单元支撑架,由于长期受力导致的变形或局部缺陷往往会引发一系列的设备故障,因此对于支架的仿真分析非常必要。

本次研究采用基于有限元仿真分析的Ansys软件[3,4],对不同形式的支架受力情况进行参数化研究。

基于有限元静力学分析的思路已相对成熟,其仿真结果具有较高的参考意义。

本次研究为对机械结构的设计、设备受力分析及故障诊断提供一定的依据。

仿真它是使用项目模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响,该影响是在项目仿真项目整体的层次上表示的。

现如今随着我国的军事以及科学技术的突飞猛进的发展,仿真也越来越有受到重视,它已成为各种复杂系统研制工作的一种必不可少的手段,尤其是在航空航天领域,仿真技术也是飞行器和卫星运载工具研制必不可少的手段,可以取得很高的经济效益。

在研制、鉴定和定型全过程都必须全面地应用先进的仿真技术。

否则,任何新型的、先进的飞行器和运载工具的研制都将是不可能的。

2仿真分析方法对于支架的力学仿真分析,可以通过机械建模软件建立之间的三维模型,然后在AnsysWorkbench中基于有限元分析理论进行仿真分析和求解计算。

2.1机械建模软件Solidworks Solidworks创建了有限元分析所需的三维立体模型,其采用基于特征的建模方式,常见的特征包括拉伸,旋转,镜像,阵列及扫描放样等。

Solidwork用来机械建模有三大模块,可以绘制零件并且将零件装配,绘制相应的工程图[5]。

在零件建模中,通过特征的组合实现对特定结构尺寸的模型建立,在装配体模式中,通过不同的配合形式将零件体装配,配合的本质是限制相应零件的自由度,从而实现装配。

对非标零件进行加工生产时需要绘制工程图,Solidworks的工程图绘制模块可以直接生成各视角的视图并进行标注,对关键尺寸标注公差,并进行表面精度要求[6]和技术要求的书写,对于热处理形式,材料选择以及圆角处理等工艺要求均可在工程图中进行标注。

基于ANSYS的木质托盘的静力分析

基于ANSYS的木质托盘的静力分析

木质托盘的静力分析1.问题描述和分析1.1 背景和分析目的托盘用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置。

托盘作为物流运作过程中重要的装卸、储存和运输设备,与叉车配套使用在现代物流中发挥着重要作用。

多年来,我国木质托盘产业存在设计理论方法不完善、质量检测不规范,基础设计参数较缺乏等诸多问题,常导致木制托盘设计不当。

本文将托盘作为一个整体进行研究,利用ansys软件创建托盘模型,仿真托盘整体受到承载物体时的压力时的工况,对其进行静力学分析。

1.2几何结构(尺寸在建模步骤中给出)1.3材料参数原木材料弹性模量13.2GPa. 泊松比0.41.4 载荷情况采用设计压力500MPa2.所用单元介绍:solid185所分析的结构比较简单,优先选用solid185,可以很方便的全部划分为六面体单元.单元通过8个节点来定义,每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度.单元具有超弹性,应力钢化,蠕变,,大变形和大应变能力.3.计算步骤及说明1、进入ANSYS定义作业名(Jobname)和标题(Title)均为“kcsj”2、设置计算类型:结构分析Main Menu: Preferences →select Structural →OK3、选择单元类型:solid185Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →选择solid185 →OK4、定义材料参数:Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →分别定义上述材料的弹性模量与泊松比→OK 6、生成几何模型6.1建立三个矩形块Main Menu: Preprocessor >Modeling>Create >V olumes>Block>By Dimensions. 设定X1=-600,X2=600,Y1=0,Y2=60,Z1=-500,Z2=500,单击apply继续建立下一个右侧矩形块。

ansys三维问题(上机7)

ansys三维问题(上机7)

A面被完全固定,B点作用有集中力F=1000N。 材料属性为弹性模量 E=2×1011Pa(钢材),泊松比为0.3,利用ANSYS软件对该结构进行 受力分析。 (单位为mm)
利用后处理器显示求解所得结构的应力和变形状态,结构受力变形图,节点的 位移云图和节点的Von Mises应力图,对结构最大应力、最大变形值及最大应 力和最大变形所发生的.划分网格 6.定义约束与载荷 7.定义分析类型
8.求解
9.查看结果,分析结果的正确性。
Solid185、186等每个节点只有三个方向移动的自由 度,因此无法直接加力矩。现以一个简单的例子介绍 一种施加力矩的方法。
例:长为500mm,直径为30mm的圆柱体,一端全约束,一 端施加扭转力矩。 首先完成以下几步: 1.确定问题的分析类型 2.定义单元类型 3.定义材料属性 4.建立几何模型 5.划分网格 开始施加力矩
施加力矩步骤:
(1)在需要施加力矩的端面中心处建立一个关键点
(2)定义关键点和端面之间创建接触对
选中所建的关键点9
选中需要施加力矩的面
关闭接触对对话框
6.定义约束与载荷 选择新建的关键点9施加力矩 7.定义分析类型 8.求解 9.查看结果,分析结果的正确性。
底面被完全固定,R30的孔壁作用有均匀的面压力10000Pa。 材料属性为弹性模量E=2×1011Pa(钢材),泊松比为0.3, 利用ANSYS软件对该结构进行受力分析。 (单位为mm)
1.建立或者导入几何模型
(1)Proe将文件保存副本,文件格式.igs
(2)ansys中导入iges格式文件
2.确定问题的分析类型 3.定义单元类型
solid185 ,solid186(六面体) Solid285,solid187(四面体)
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三维托架实体受力分析ANSYS软件是融结构、流体、电磁场、声场和耦合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公司开发,它能与多数CAD 软件接口,实现数据的共享和交换,如PRO/E、UG、I-DEAS、CADDS及AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAD工具之一。

题目:1、三维托架实体受力分析:托架顶面承受50psi的均匀分布载荷。

托架通过有孔的表面固定在墙上,托架是钢制的,弹性模量E=29×106psi,泊松比v=0.3.试通过ANSYS 输出其变形图及其托架的vonMises应力分布。

题目1的分析。

先进行建模,此建模的难点在对V3的构建(既图中的红色部分)。

要想构建V3,首先应将A15做出来,然后执行MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Volumes命令,将所有的实体合并为一个整体。

建模后,就对模型进行网格的划分,实行MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,先对网格尺寸进行编辑,选0.1,然后点Meshing,Pickall进行网格划分,所得结果如图1。

划分网格后,就可以对模型施加约束并进行加载求解了。

施加约束时要注意,由于三维托架只是通过两个孔进行固定,故施加约束应该只是针对两孔的内表面,执行MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structrual>Displacement>SymmetryB.C>OnArea s命令,然后拾取两孔的内表面,单击OK就行了。

施加约束后,就可以对实体进行加载求解了,载荷是施加在三维托架的最顶上的表面的,加载后求解运算,托架的变形图如图2。

图1、托架网格图图2输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的对比,虚线部分即为托架的原型,从图2可看出,由于载荷的作用,托架上面板明显变形了,变形最严重的就是红色部分,这是因为其离托板就远,没有任何物体与其分担载荷,故其较容易变形甚至折断。

这是我们在应用托架的时候应当注意的。

图2、托架位移变形图图3为托架的应力分布图,由图可看出主要在两孔处出现应力集中,也就是说这些地方所受的应力的最大的,比较容易出现裂痕。

我们在应用托架的时候,应当注意采取一些设施,以便减缓其应力集中。

特别是在施加载荷时,绝对不能够超过托架所能承受的极限,否则必将导致事故的发生。

文后附上建模分析时所执行的命令流。

图3、托架应力分布图1.指定分析标题1.选取菜单路径UtilityMenu|File|ChangeJobname,将弹出ChangeJobname(修改文件名)对话框。

2.在Enternewjobname(输入新文件名)文本框中输入文字“bracket”,为本分析实例的数据库文件名。

单击对话框中的“OK”按钮,完成文件名的修改。

3.选取菜单路径UtilityMenu|File|ChangeTitle,将弹出ChangeTitle(修改标题)对话框。

4.在Enternewtitle(输入新标题)文本框中输入文字“pressanalysisofbracketstructure”,为本分析实例的标题名。

单击对话框中的“OK”按钮,完成对标题名的指定。

2.定义单元类型1.选取菜单路径MainMenu|Preprocessor|ElementType|Add/Edit/Delete,将弹出ElementTypes(单元类型定义)对话框。

单击对话框中的按钮,将弹出Libraryof ElementTypes(单元类型库)对话框。

2.在左边的滚动框中单击“StructuralSolid”,选择结构壳单元类型。

在右边的滚动框中单击“Quad4node42”,在对话框中单击“OK”按钮,完成对这种单元的定义。

3.指定材料特性1.选取菜单路径MainMenu|Preprocessor|MaterialProps|MaterialModels,将弹出DefineMaterialModelBehavior(材料模型定义)对话框。

2.依次双击Structural,Linear,Elastic和Isotropic,将弹出1号材料的弹性模量EX和泊松比PRXY的定义对话框。

3.在EX文本框中输入2.9E7,PRXY文本框中输入0.3。

定义材料的弹性模量为2.9E6N/m2,泊松比为0.3。

单击“OK”按钮,关闭对话框。

4.在DefineMaterialModelBehavior(材料模型定义)对话框中,选取路径Material|Exit,完成对材料模型的定义。

5.单击ANSYS10.0的ANSYSToolbar(工具条)上的“SAVE”按钮,保存数据库文件4.建立托架的有限元模型1.选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Volume|Block|ByDimensions,将弹出CreateBlockbyDimensions(根据坐标创建体)对话框。

在对话框输入:X1,X2X-coordinates:-1,1Y1,Y2Y-coordinates:-1.5,1.5Z1,Z2Z-coordinates:0,1/8然后单击“APPLY”按钮,再次在对话框输入:X1,X2X-coordinates:-1,1Y1,Y2Y-coordinates:1.5,1.625Z1,Z2Z-coordinates:0,32.选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Operate|Booleans|Add|Volumes将弹出AddVolumes(体相加)对话框,在对话框单击“PICKALL”按钮完成体相加操作。

3.在执行显示keypoint的操作之后,执行显示line的操作,选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Lines|Lines|StrainghtLine将弹出CreateStraightLine对话框,然后选择关键点5、13生成L13直线,单击“OK”按钮完成操作。

4.选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Area|Arbitrary|ByLines将弹出对话框CreateAreaByLines然后选择直线L1,L9,L13,L20,L24,L25,单击“OK”即可生成面A4。

5.选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|Areas|AlongNormal弹出对话框ExtrudeAreaby…选择面A4单击“OK”按钮,将弹出另一个对话框,在Lengthextrusion项输入“-1/8”,单击“OK”按钮。

然后再次如前做的将所有体相加的操作。

6.选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Areas|Circle|SolidCircle将弹出SolidCircularArea对话框,在WPx,WPy,Radius项分别输入0,-0.5,0.25单击Apply,再次输入0,0.5,0.25然后单击“OK”按钮。

然后选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|Areas|AlongNormal弹出对话框ExtrudeAreaby…选择其中一个圆面单击“Apply”按钮,将弹出另一个对话框,在Lengthextrusion项输入“1”,单击“OK”按钮。

对另一个圆面做相同操作。

7.选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Operate|Booleans|Subtract|Volumes将弹出SubtractVolumes(体相减)对话框,选择两个圆柱体所在的体,单击“Apply”按钮,然后选择两个圆柱体,单击“OK”按钮,完成体相减操作。

5.网格划分1.选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Meshing|MeshTool将弹出MeshTool对话框,单击“Mesh”按钮,弹出另一对话框,再次单击“PICKALL”按钮完成网格划分。

6.施加约束,载荷并求解1.选取菜单路径MainMenu|Preprocessor|Loads|DefineLoads|Apply|Structural| Displacement|OnAreas,将会弹出拾取对话框,选择两圆孔,单击对话框中的“OK”按钮。

完成施加约束操作。

2.选取菜单路径MainMenu|Solution|DefineLoads|Apply|Structural|Pressure|OnAreas 将会弹出拾取对话框,选择面A10,A19单击“OK”按钮,弹出另一对话框,在LoadPRESvalue项输入“50”单击“OK”完成施加载荷操作。

3.选取菜单路径MainMenu|Solution|Solve|CurrentLS弹出SolveCurrentLoadStep对话框,单击“OK”开始求解,求解结束后,关闭相应对话框。

4.选取菜单路径MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|ContourPlot|NodalSolu将弹出ContourNodalSolutionData对话框,选择NodalSolution|DOFSolution|Displacementvectorsum将得到如位移图(2):5.选取菜单路径MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|ContourPlot|NodalSolu将弹出ContourNodalSolutionData对话框,选择NodalSolution|Stress|vonMisesStress将得到如应力图(3):命令代码/CLEAR,START/REPLOT,RESIZE /TITLE,homework /REPLOT/PLOPTS,INFO,3 /PLOPTS,LEG1,1 /PLOPTS,LEG2,1 /PLOPTS,LEG3,1 /PLOPTS,FRAME,1 /PLOPTS,TITLE,1 /PLOPTS,MINM,1 /PLOPTS,FILE,0 /PLOPTS,LOGO,1 /PLOPTS,WINS,1 /PLOPTS,WP,0/PLOPTS,DATE,2/TRIAD,OFF/REPLOT/PREP7ET,1,SOLID45MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,2.9e7MPDATA,PRXY,1,,0.3BLOCK,0,2,0,3,0,0.125,BLOCK,0,2,3,3.125,0,3,/USER,1LSTR,13,5/PNUM,KP,0/PNUM,LINE,1/PNUM,AREA,1/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,0/PNUM,TABN,0/PNUM,SVAL,0/NUMBER,0/PNUM,ELEM,0/REPLOTAPLOTFLST,2,2,5,ORDE,2FITEM,2,5FITEM,2,11AADD,P51XLPLOTFLST,2,3,4FITEM,2,25FITEM,2,8FITEM,2,27AL,P51XAPLOTFLST,2,2,5,ORDE,2 FITEM,2,13FITEM,2,-14AADD,P51XVOFFST,15,0.125,, CYL4,1,1,0.25,,,,0.1 25CYL4,1,2,0.25,,,,0.1 25FLST,3,2,6,ORDE,2 FITEM,3,4FITEM,3,-5VSBV,1,P51XFLST,2,3,6,ORDE,3FITEM,2,2FITEM,2,-3FITEM,2,6VADD,P51XESIZE,0.1,0,MSHAPE,1,3DMSHKEY,0CM,_Y,VOLUVSEL,,,,1CM,_Y1,VOLUCHKMSH,'VOLU'CMSEL,S,_YVMESH,_Y1CMDELE,_YCMDELE,_Y1CMDELE,_Y2FINISH/SOLFLST,2,4,5,ORDE,4FITEM,2,23FITEM,2,-24FITEM,2,27FITEM,2,-28DA,P51X,SYMMFLST,2,2,5,ORDE,2FITEM,2,10FITEM,2,14/GOSFA,P51X,1,PRES,50/STATUS,SOLU SOLVEFINISH/POST1/EFACET,1 PLNSOL,U,SUM,1,1.0 /EFACET,1 PLNSOL,U,SUM,0,1.0 /EFACET,1 PLNSOL,S,INT,0,1.0 /EFACET,1 PLNSOL,U,SUM,0,1.0 GPLOT/PNUM,KP,0/PNUM,LINE,0/PNUM,AREA,0/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,0/PNUM,TABN,0/PNUM,SVAL,0/NUMBER,0/PNUM,ELEM,0/REPLOT/EFACET,1 PLNSOL,U,SUM,0,1.0 /EFACET,1 PLNSOL,S,EQV,0,1.0 /EFACET,1 PLNSOL,U,SUM,1,1.0。

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