CAD与ANSYS实习报告文档格式.docx

CAD与ANSYS实习报告文档格式.docx

《CAD与ANSYS实习报告文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CAD与ANSYS实习报告文档格式.docx（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

步骤一创建几何实体模型

1.生成关键点

MainMenu>

Preprocessor>

Modeling>

Create>

Keypoints>

inActiveCS

输入节点1（0,0）点Apply

依次输入2（127,0）3（254,0）4（254，-62）

5（130，-62）6（0，-150）

输完点OK

2.连线

Lines>

Lines>

StraightLine

用光标点1，2点，连成直结；

再依次点击（2,3），（3，4），（4，5），（5，6）连完点“OK”

3.生成一个面

Areas>

Arbitrary>

Bylines点击6条线段，结果如图：

4.生成两个圆

建立左边的大圆MainMenu>

Proprocessor>

Circle>

SolidCircles.

输入:

WPX=50WPY=-50RADIUS=28点Apply

建立右边的小圆

MainMenu>

SolidCircles.

WPX=192WPY=-31RADIUS=15点OK

5.在总体中减去2个圆

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”，再点左边的大圆，同样方法减去右边的小圆，再点“OK”，结果如图

步骤二进行单元属性定义

1定义单元类型

ElementType>

Add/Edit/Delete

弹出对话框中后，点“Add”。

双弹出对话框，选“Solid”和“8node82”,点“OK”，退回到前一个对话框。

2.设置单元选项

点“ElementType”对话框中的“Options”

K3处选：

Plansstrsw/thk（表示选平面应力单元没有厚度）

K5处选：

Nodalstress（表示需要额外输出单元节点应力）

K6处选：

Noextraoutput.

3.定义材料属性

MaterialProps>

MaterialModels.

弹出对话框，双击Structural>

Liner>

Elastic>

Isotropic。

输入弹性模量2E11和泊松比0.25，OK

4.定义实常数

Realconstants>

Add/edit/delete

在弹出的对话框中选Add再选Type1d，点OK

步骤三对整个图形进行网格划分及求解

１.定义网格（单元）尺寸

Meshing>

SizeCntrls>

ManualSize>

AllAreas,弹出对话框，输入单元边长为:

3

2.划分网格

Mesh>

Free,

弹出对话框，用光标点基本，再点击对话框里的“Pick”得到如下图形

步骤四对右边矩形单元定义载荷

MainMenu>

Solution>

DefineLoads>

Apply>

Structural>

Pressure>

OnLines,

选择需要加分布力的直线,

在弹出的对话框中输入所加分布力的大小2200,点ok。

如下图所示

步骤五对整个图形进行加载

1.MainMenu>

DefineLoads>

Apply>

Structual>

Displacement>

Onlines弹出对话框。

用光标点击线段（1,6），“OK”,弹出对话框。

选“AllDOF”,VALUE栏中输入0。

2.求解MainMenu>

Solve>

CurrentLS

（二）后处理

1.查看总体变形

GeneralPostproc>

PlotResults>

Deformedshape

选择Def+undeformed,则会出现变形前后的图形

2查看位移分布图

GeneralPostproc>

PlotResults>

ContourPlot>

NodalSolu,

在弹出的对话框中选：

NodalSolution>

DOFSolution>

Displacementvectorsum

3.查看应力分布图

ContourPlot>

NodalSolution,在弹出的对话框中选：

Stress>

vonMisesstress或1stPrincipalstress

4.查看应力和形变数据

应力情况MainMenu>

ListResults>

vonMisesstress显示下列数据

第二题（简单三维问题）：

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。

数据（长度单位mm，力单位KN）

E

F

225

925

92

100

90

30

（一）材料力学公式分析过程：

模型简化:

2

3

由静力平衡方程求出支座反力

竖直方向：

+

=2F

以A为距心：

225F+1150F=1265

联系方程组解得：

=27.39KN

=32.61KN

从而可得:

在1-1截面处:

M1=27.39x0.225=6.16275KN.M

在2-2截面处:

M2=27.39x0.170=4.6563KN.M

在3-3截面处:

M3=32.61x0.280=7.6692KN.M

在4-4截面处:

M4=32.61x0.115=3.75015KN.M

由上数据可见，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。

由于许用强度是100Mpa，截面3不符合强度要求，即截面3是危险截面。

Ansys软件分析：

（1）前处理

1.创建关键点

再依次输入2（0,40），3（50,40），4（50,46），5（170,46），6（170,50），7（225,50），8（280,50），9（280,45），10（1095,45），11（1095,50），12（1150,50），13（1205,50），14（1205,55），15（1215,55），16（1215,40），17（1265,40），18（1265,0）

StraightLine

输入1,2点Apply,依次连接18个点。

3.建面

Bylines

结果如图：

4.旋转

Modeling>

Extrude>

Areas>

AboutAxis,

弹出对话框中后，点面积,OK，再点对称线（1,18）,OK在弹出的对话框中输入ARC“360”点ok

1.定义单元类型

双弹出对话框，选“Solid”和brick“8node45”,点“OK”，退回到前一个对话框。

输入弹性模量2.09E11和泊松比0.269点击ok。

步骤三加集中力

Force/Moment>

Onkeypoints,

选择关键点7，输入Y方向的力-30000N，同样的方法，选择关键点12，输入Y方向的力-30000N

步骤四.对整个图形进行网格划分

1.定义网格（单元）尺寸

sizecntrls>

smartsize>

basic

在弹出的对话框中选择LVL“5”

Volumes>

弹出对话框，点“PickAll”

步骤五对整个图形进行加载和求解

1．MainMenu>

Structural>

Displacement>

OnAreas,

选最左边端面，OK，在对话框中选择ALLDOF，VALUE输入0点OK

同样方法选择右边端面，限制ALLDOF，VALUE输入0

2.求解

（2）后处理

1．查看总体变形

选择Def+undeformed,

2．查看位移分布图

Displacementvectorsum

NodalSolution,在弹出的对话框中选：

第三题（常见零件）：

一、如图所示盖零件，工作时由6个螺栓锁紧，承受内压为P，零件材料为Q235，图中长度单位为mm。

建立三维实体模型，采用静力分析该零件的变形和应力状况。

数据（长度单位mm，压强单位MPa）

P

R88

Ф160

12

Ф202

5.0

1.在Solidworks中保存.x-t文件

2.用ANSYS打开.x-t文件。

Plotctrls>

style>

solidmodelfacets>

Normalfaceting

再点右键选REPORT，得到

1定义单元类型。

双弹出对话框，选“Solid”和“brick8node45”,点“OK”，退回到前一个对话框。

Nodalstree（表示需要额外输出单元节点应力）

MaterialModels.弹出对话框，双击Structural>

输入弹性模量2.1E+11和泊松比0.274点击ok。

步骤三对整个图形进行网格划分

SizeCntrls>

smartSize>

basic,

弹出对话框，输入单元边长为:

3

2.划分网格

Free,弹出对话框，点“PickAll”

步骤四对整个图形进行加载和求解

1.对内壁加压5MPa

Pressure>

OnAreas,弹出对话框后,输入值5MPa，点OK

2.定义位移约束（对六个螺栓限制约束）

在弹出对话框中选Circle，以小孔中心为圆心画圆,，将圆周边刚好划入,OK.。

在弹出的对话框中选全约束,输入值为:

0。

用同样的方法,对其它五个孔加全约束.。

3.求解

（2）后处理

3.查看应力分布图

vonMisesstress

4.查看应力和形变数据应力情况

二、如图所示轴，工作时所受扭矩为T，轴材料为45#钢，图中长度单位为mm。

建立三维实体模型，采用静力分析其变形和应力状况。

（提示：

两键槽传递扭矩）

数据（长度单位mm，扭矩单位N.m）

T

Ф16

Ф18

Ф22

24

155

400

双弹出对话框，选“Solid”和“10node92”,点“OK”，退回到前一个对话框。

2.设置单元选项

点“ElementType”对话框中的“Options”，

Nodalstree（表示需要额外输出单元节点应力），

Noextraoutput.

3.材料属性

输入弹性模量2.09E+11和泊松比0.269点击ok。

1.定义网格尺寸

SmartSize>

Basic,弹出对话框，选择:

2。

2.划分网格

1.定义分析类型

AnalysisType>

NewAnalysis，选择Static.

2.定义位移约束（左侧的键槽限制约束）

选择组左侧键槽的平面及内圆弧面，点击OK.。

3.加载荷

键槽的深度10.58-7.5=3.08，键槽中部距中心（10.58+7.5）/2=9.04

F=400/（9.04×

10-3）=44247.7876N

凸台面受力:

p1=F1/A=44247.7876/（3.08×

19）=756.11Mpa=p2

OnAreas,选取要加载的凸台面.点OK，弹出对话框后,选择作用力的方向并输入值，点OK。

4.求解

1.查看总体变形

Deformedshape选择Def+undeformed.

课程设计小结

为期两个星期的CAD/CAE课程设计结束了，虽然以前也学过有限元分析这门课程，初步接触过ANSYS软件的使用，但通过这次课程设计看到了自己的不足，我要学的东西还很多！

这次课程设计主要是锻炼学生自己学习软件的能力，由于平时缺乏主动的学习，在非规定学习的软件方面，和老师交流较少，一开始大家都无所适从，不知如何下手。

但在老师的辛勤指导下和翻阅相关资料的情况下，我开始对ANSYS有了初步的了解，之后我努力学习，积极向同学请教。

在课程设计过程中，我按照指导老师的要求逐步完成了规定的任务。

中途遇到不能解决的问题，都在老师的两次课堂讲解和同学的帮助下，得到了顺利解决。

想一想，其实课程设计的每一天都是很辛苦的，机械专业的课程设计并不简单，你想COPY或者随便截几张图来敷衍了事是完全不可能的。

只有自己亲力亲为，才能将自己变得更加强大！

！

在这次课程设计中，我也学到了一些技能以外的其他东西，领略到了其他同学在处理专业问题时显示出来的从容不迫，更深刻的体会到人与人之间的那种相互协调合作的重要性，最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化，我相信这会成为我毕业前最有意义的一次课程设计，对我以后的工作将会有很大的帮助。

最后，感谢我的指导老师，正是他们的付出才使我了解了自己的不足，谢谢您，老师！