catia轮毂建模 ansys分析Word文档格式.docx

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1.进入xy平面，建立如下图所示的草图。

点击“退出工作台”命令图标，单击“平面”命令图标，选中zx平面，平面类型：

偏移平面参考：

zx平面偏移：

149mm点击“反转方向”。

生成平面1。

选中平面1，进入草图界面，并在平面1上画一条竖直直线，生成图形如下

图1-2旋转轴线

退出工作台，单击“旋转体”命令图标，弹出旋转体定义对话框，轮廓曲面：

选择已建好的草图，轴线选择平面1的竖直直线，单击“确定”，将已经建好的草图旋转成实体。

生成的实体图形如下：

图1-3实体轮辋

2.在法兰盘上打孔，选中旋转体1的中间平面，进入草图界面，以轮毂中心为圆心，以57为半径，画一圆，此圆为螺栓孔的分布圆。

在此圆上均匀分布四个半径为10的大螺栓孔。

在每两个大螺栓孔之间分布一个半径为6的小螺栓孔。

退出工作台，单击“凹槽”命令图标，按草图所建图形打螺栓孔。

并将已生成螺栓圆周阵列，分别阵列四个。

如下图所示：

图1-4螺栓孔

3.选择zx平面，单击“平面”命令图标，弹出平面定义对话框，平面类型：

-80mm单击“确定”。

生成平面2，在平面2上画一条水平直线。

将平面2绕此水平直线旋转15度，生成平面3，再将其平移15mm。

进入生成的平面3，进行草图编辑，在平面3上画一底边长为22mm的，腰长为20mm的等腰三角形，并倒角，其倒角半径为3mm。

退出工作台，对以上图形进行凹槽，再进行圆弧阵列，选择平面3，进行平面偏移，偏移距离为20并旋转75度，生成平面4，在平面4上画一半径为5的圆，退出工作台，将其凹槽，在挡圈上生成气门嘴孔。

再将轮毂中间轴孔进行倒圆角。

生成图形如下:

图1-5生成实体轮毂

将所生成的实体保存于数据库中。

二．导入及网格划分过程

1.导入

将已经建好的catia模型保存为modal格式存入指定盘中，打开ansys10.0——file——import——catia，选择保存的catia文件，导入结果如下图：

图2-1导入ansys的轮毂模型

2.网格划分

（1）选择单元类型

MainMenu>

Preprocessor>

ElementType>

Add/Edit/Delete

StructuralSolid”→“Quad8node45”→ok

定义材料的弹性模量EX

MaterialProps>

MaterialModels>

Structural>

Linear>

Elastic>

Isotropic

弹性模量EX＝2.1E5

泊松比PRXY＝0.3

定义材料的密度DENS

density

DENS=7.8E-9

（2）依次单击MainMenu>

Meshing>

MeshTool进行自由网格划分生成的图形如下：

图2-2轮毂的网格划分

三．模态分析

1．模态分析设置

依次选择MainMenu>

Solution>

AnasysType>

NewAnalysis,打开如图所示的对话框，选择“modal”，单击OK按钮，关闭对话框。

图3-1新分析选项对话框

依次选择MainMenu>

AnalysisType>

AnalysisOpition,打开如下图所示对话框，并改写相关参数。

图3-2模态分析选项对话框

单击OK，修改其中参数生成如下对话框：

图3-3提取模态分析对话框

2.求解与结果浏览

依次选择UtilityMenu>

Slect>

Everything,按后保存数据库。

Solve>

CurentLS,在弹出的对话框中单击OK，程序开始求解。

GeneralPostproc>

ResultsSummary,求得结果如下：

图3-4计算机结果列表

保存数据。

Readresults>

FirstRead

PlotResults>

ContourPlot>

NodalSolu>

NodalSolution>

DOFSolution>

Displacementvectorsum,所求解1~15阶模态分析的振型如图所示：

一阶振型

二阶振型

三阶振型

四阶振型

五阶振型

六阶振型

七阶振型

八阶振型

九阶振型

十阶振型

十一阶振型

十二阶振型

十三阶振型

十四阶振型

十五阶振型

3.结果分析：

在文本框里列出了轮盘的前15阶固有频率，可以看出有些频率值相同，这是由于轮盘结构和边条都是对称的，会出现振型和频率相同但相位不同的情况。

本实例中设置了对模态进行扩展，所以对于求得的每一阶固有频率，程序同时都求解了其对应的模态振型，来反映在该固有频率时，轮盘的各节点的位移情况。

四．个人总结

通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关catia，ansys软件方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。

实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。

这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。

在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，进而走向成功。

此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或查阅相关资料，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识。

课设过程中，也对团队精神进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。

果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。

总而言之，这次课设我受益匪浅，在此，我要感谢我的指导老师以及帮助我的那些同学！

参考文献

[1]尤春风，等.CATIAV5机械设计[M].清华大学出版社，2002

[2]陈家瑞，汽车构造：

上册，下册[M].北京：

机械工业出版社，2001

[3]朱心雄，自由曲线曲面造型技术[M].北京：

科学出版社，2000:

152-154

[4]井盯勇，机械振动学，北京：

科学出版社，1979