ansys课程设计

CAD/CAE软件实践

课程设计

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起止日期：年月日至年月日

如图所示零件，所受均布力载荷为q,分析在该作用力下的零件的形变和应力状况，本题简化为二维平面问题进行静力分析，零件材料为Q235。

序号

数据（长度单位mm，分布力单位N/cm）

A B C D q

17 252 60 122 Ф54200

一.建立几何模型

分析: 该零件可认为是由各边围成的平面减去两个圆所组成

步骤一创建几何实体模型

1建立6个关键点

Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints >in Active CS

1（0,0）2（0,150）3（126,150）4（252,150）5（252,90）6（130,90）

2连直线

Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines >in Active CS

3组合成平面图形

Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary>By lines,弹出对话框，用光标选取隔断线段，点OK

4画圆

建立左边的大圆MainMenu>Proprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circles

WP X= 50 WPY= 100 RADIUS=27

建立右边的小圆

MainMenu>Proprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circles.

输入: WP X=191 WPY=120 RADIUS=15

在总体中减去2个圆

Main Menu>Proprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract> Areas, 弹出对话框中

后，用光标先点基体(即总体，此时总体颜色变红），点“OK”，再点2个要减去的圆，再点“OK”

二．定义单元类型及其常数

1定义单元类型。

Main Menu>Proprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete

弹出对话框中后，点“Add”。双弹出对话框，选“Solid”和“8 node 82”,点“OK”，退回到前一个对话框。体、面没有实常数略

2 定义材料属性

Main Menu>Proprocessor>Material Props>Material Models. 弹出对话框，双击Structural>Liner>Elastic>Isotropic。输入弹性模量200000pa和泊松比0.25 点击ok。

三．划分网格，并加载求解

1定义网格(单元)尺寸

Main Menu>Proprocessor>Meshing>Size Cntrls>Manual Size>Areas> All Areas, 弹出对话框，输入单元边长为: 3

2划分网格

Main Menu>Proprocessor>Mesh >Areas> Areas>Free,弹出对话框，点“pick all”

3定义分析类型

Mian meun >Solution>Analysis Type>New Analysis,选择static

4定义位移约束

Main Menu >Solution> Define Loads >Apply >Structural >displayment>on lines

取全约束，位移量为0图形如下所示

Main Menu >General Postproc>Plot Results > Deformed shape

四．查看位移分布图

Main Menu >General Postproc>Plot Results> Contour Plot>Nodal Solu, 在弹出对话框中选：Nodal Solution> DOF Solution > Displacement

vectorsum

五. 查看应力分布图

Main Menu >General Postproc >Plot Results > Contour Plot>Nodal Solution, 在弹

出的对话框中选：Nodal Solution> Stress >von Mises stress或1st Principal stress

1

1

卷扬机卷筒心轴的材料为45钢，轴的结构和受力情况如下图所示。请先用材料力学计算公式校核心轴的强度；然后利用有限元软件对模型进行有限元分析；并最后对两者的结果进行比较分析。

序号 数据（长度单位mm ，力单位KN ）

A B C D E F 17

205

945

90

96

88

25

模型简化:

竖直方向：RA F + RB F =2F

A

B

4 4

3 3

2

2

以A 为距心：205F+1150F=1265RB F

联系方程组解得：RA F =23.22KN RB F =26.78KN

从而可得:在1-1截面处: M1=4.76KN 在2-2截面处:M2=3.48 KN 在3-3截面处:M3=4.66KN

在4-4截面处:M4=3.08KN

有上数据可见，弯矩最大在1处，但2、3处直径变小，所以需校核1、2、3三处。

Mpa

d M Mpa d M Mpa

d M 65.693

326.482328.541323

3

33

2

2311=⨯⨯==⨯⨯==⨯⨯=πσπσπσ 由于许用强度是100Mpa ，所有截面均符合强度要求。

(1) ANSYS 分析 一.建模

导入solidworks

模型

二 进行单元属性定义 1定义单元类型。

Main Menu>Proprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete

弹出对话框中后，点“Add ” 。双弹出对话框，选“Solid ”和“10node 92”,点“OK ”，退回到前一个对话框。 2.定义材料属性

Main Menu>Proprocessor>Material Props>Material Models. 弹出对话框，双击