基于patran 的轧辊有限元分析Word文件下载.docx
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表3-3点创建界面表3-4点移动界面
图3-1所有点完成图
3.3创建直线方法:
在action选择create,object选择curve,method选择point,option:
选2point,startingpointlist选择起始点如point1,endingpointlist选择终点如point2,如表3-4。
点击apply完成,完成curve1。
其余直线类似,最终完成如图3-2:
表3-4直线创建界面
图3-2直线创建完成图
3.4创建面:
action选择create,object选择surface,method选择trimmed。
设置如表3-5。
点击apply,弹出下面对话框如图3-3,随后点击yes。
完成面的创建如图3-4。
表3-5面创建界面
图3-3对话框
图3-4面完成图
3.5创建实体,利用圆柱的对称性创建四分之一实体:
action选择create,object选择solid,method选择revolve,totalangle:
90º
。
设置如表3-6,点击apply完成实体创建,如图3-5。
图3-5四分之一实体完成图
表3-6旋转实体界面
3.6创建花键:
先在端面上画圆弧,action选择create,object选择curve,method选择2darc2poin,centerpointlist选择相应的圆心,startingpointlist选择相应的点,endingpointlist选择相应的点如表3-7,修剪圆弧完成花键的线,如图3-6。
在完成的线的基础上创建面,如表3-8。
点击apply完成面的创建。
在面的基础上拉伸成实体solid2,运用布尔运算创建花键随后镜像旋转完成花键如图3-7。
表3-7圆弧创建界面表3-8花键面的创建界面
图3-6二分之一花键的外形线
图3-7花键完成图
4.划分网格过程:
4.1先在左端面添加辅助线,首先创建三条边的中点,action:
createobject:
pointmethod:
extractparameterposition中填写为0.5,curvelist中选中需要添加中点的边,随后创建线,action:
curvemethod:
point,选择刚才创建的点完成线的创建,如图4-1。
图4-1辅助线完成图
4.2编辑两条直角边action:
editobject:
pointoption:
pointcurvelist:
Solid5.3.5breakpointlist:
point1如表4-1。
点击apply。
用同样的方法编辑圆弧和另一条直线,完成如图4-2。
图4-2边编辑完成图
4.3将所创建的辅助线投影到右端面,action:
createobject:
projectcurvelist:
Curve1:
9surfacelist:
Solid5.1。
如表4-2。
4.4先创建meshseed,action:
createobject:
meshseedtype:
uniform,numberofelementsnumber=5,curvelist选择相应的边完成如图4-3。
表4-1线编辑界面
图4-3meshseed创建完成图表4-2投影线界面
4.5创建mesh,action:
meshtype:
2curves,elemshape:
quadmesher:
isomeshtopology:
quad4,curve1list:
curve1,curve2list:
curve9点击apply如表4-3。
完成如
图4-4。
左端面剩余部分的mesh创建方法相同,完成如图4-5。
图4-42curves网格完成图
表4-32curves创建界面
4.6在Solid5.18.2中创建mesh,方法同上:
先创建meshseed,action:
uniform,numberofelementsnumber=8,curvelist选择相应的边Solid5.17.15.4.3,numberofelementsnumber=4,curvelist选择相应的边Solid5.18.15.3.7,完成图4-6。
图4-5左端面网格完成图图4-6Solid5.18.2面meshseed
4.7创建mesh,action:
Solid5.17.1,curve2list:
Solid5.4.3点击apply。
如表4-4。
完成如图4-7。
4.8开始在Solid5.16中创建mesh,方法同上:
uniform,numberofelementsnumber=8,curvelist选择相应的边Solid5.15.15.16.1,numberofelementsnumber=1,curvelist选择相应的边Solid5.16.2完成图图4-8。
4.9创建mesh,action:
2curves,elem
shape:
Solid5.15.1,curve2list:
Solid5.16.1点击apply如表4-5。
完成如图4-9
表4-42curves创建界面图4-72curves网格完成图
图4-8Solid5.16网格完成图表4-52curves创建界面
图4-9Solid5.14网格完成图
4.10在Solid5.12中创建mesh,先创建meshseed,action:
uniform,numberofelementsnumber=8,curvelist选择相应的边Solid5.12.1,numberofelementsnumber=14,curvelist选择相应的边Solid5.11.1numberofelementsnumber=5curvelist选择相应的边Solid5.3.135.12.2完成如图4-10。
4.11创建mesh,action:
Solid5.12.1,curve2list:
Solid5.11.1点击apply完成如图4-11:
图4-10Solid5.12面meshseed图4-11Solid5.12面mesh
4.12在右端面上添加辅助线:
action:
2darc2point,centerpointlist:
point15startingpointlist:
[0310]endingpointlist:
[0031]如表4-6。
修改point15startingpointlist:
[0360]endingpointlist:
[0036]如表4-7。
完成如图4-12
4.13先创建meshseed,action:
uniform,numberofelementsnumber=8,curvelist选择相应的边curve1021,numberofelementsnumber=2,curvelist选择相应的边curve2325点击apply如表4-8,完成如图4-13。
表4-6curves创建界面表4-7curves创建界面
图4-12右端面辅助线表4-8meshseed创建界面
图4-13创建meshseed完成表4-9mesh创建界面
4.14创建mesh,action:
curve10,curve2list:
curve21如表4-9。
完成如图:
4-14
4.15在花键上画网格先创建meshseed,action:
uniform,numberofelementsnumber=1,curvelist选择相应的边Solid1.1.8Curve2733,如表4-10
4.16创建mesh,action:
Solid1.1.8,curve2list:
Curve33。
如表4-11完成如图4-15
图4-14创建mesh完成图表4-10meshseed创建界面
表4-11创建mesh界面图4-15花键mesh图
4.17在花键左侧平面创建两条圆弧线并创建种子划分网格,完成如图:
4-16。
4.18面网格创建完成,随后拉伸成六面体网格:
先拉伸面Solid1.11上的网格图4-17。
图4-16mesh完成图4-17面Solid1.11网格
4.19网格拉伸过程:
action:
sweepobject:
elementmethod:
extrude,directionvector[15000]baseentitylist:
elm97:
190如表4-12。
点击meshcontrolelementlengthlength=5如表4-13。
完成如图4-18。
将其他位置的面网格拉伸方法相同最终完成如图4-19。
表4-12网格拉伸界面如表4-13meshcontrol界面
图4-19六面体网格
图4-19四分之一轴六面体网格完成图
4.20将所有的点、线、面删除,随后镜像实体与单元,创建plane面,action:
planemethod:
point-vectorpoint:
[000]vector:
coord0.20.3如表4-14完成如图4-20。
表4-14plane创建面板图4-20plane完成图
4.21镜像实体:
transformobject:
solidmethod:
mirrordefinemirrorplanenormal:
plane2solidlist:
solid1如表表4-15点击apply完成如图4-21。
表4-14四分之一实体镜像面板
图4-21四分之一实体镜像完成
4.22再次创建实体镜像action:
plane1solidlist:
solid12如表4-15完成如图4-22
表4-15二分之一实体镜像面板
图4-22二分之一实体镜像完成
4.23四分之一单元镜像action:
plane2elementlist:
elm219:
13517,如表4-16,图4-23选中的单元,点击apply完成如图图4-24。
表4-16单元格镜像面板
图4-23选中的网格单元
图4-24四分之一网格单元镜像
4.24二分之一单元镜像action:
plane1elementlist:
Elm219:
26818如表4-17,点击apply,完成如图4-25。
表4-17二分之一单元镜像
图4-25二分之一网格镜像弯沉
4.25消除重合节点action:
equivalenceobject:
allmethod:
tolerancecube,nodestobeexcluded:
node1:
20482equivalencingtolerance:
0.005点击apply如表4-18。
4.26将网格和模型关联起来:
Action:
associateobject:
solidelementlist:
elm:
219:
53418solidlist:
solid1:
4如表4-19
4.27有限元模型统计节点数:
32318,单元数:
24001。
表4-18消除重合节点面板表4-19关联面板
5.创建属性
5.1创建材料属性:
isotropicmethod:
manualinputmaterialname:
40cr如表4-1点击inputproperties,elasticmodulus:
210000poissonration:
0.3点击ok如表4-2再点击apply。
表4-1材料面板表4-2材料参数面板
5.2创建实体属性Action:
createobject:
3dtype:
solid,点击inputproperties,点击matpropname,如表4-3双击40cr点击ok,再点击apply。
5.3创建约束:
Action:
displacementtype:
nodalOption:
standardnewsetname:
dis如表4-4点击inputdate,translations输入<
000>
rotation<
0,0>
如表4-5点击ok
表4-3实体属性面板表4-4约束面板
表4-5inputdate面板
5.4点击selectapplicationregionselect:
femselectnodes:
选择相应的点,(为了便于选择所需要的点首先把直径为180mm上的单元隐藏display中的plot/eraseselectentities选中180mm轴上的单元点击erase如图4-1)调整视图为左视图,选择所需要的点,点击add再点击ok,如图4-2点击apply。
Load/BCset"
dis"
created.完成如图4-3。
图4-1单元隐藏图4-2约束点左视图
图4-3约束完成
5.5施加载荷由所给条件:
压力5t*1000*10=50000N,施加在面积为0.0036334㎡转化为压强p=16.51兆帕,action:
pressuretype:
elementuniformnewsetname:
pressure如表4-6点击inputdatepressure=16.51。
点击ok,点击selectapplicationregionselect选择femselect:
femselect3delementfaces选择相应的单元,点击add,点击ok如表4-7,点击apply完成如图:
完成如图4-4
表4-6约束面板表4-7application面板
图4-4载荷施加图
5.6创建mpc:
首先创建point点action:
pointmethod:
xyzpointcoordinatorlist[73500]点击apply完成point点的创建如表4-8。
表4-8point面板表4-9node面板
5.7创建node点action:
nodemethod:
arccentercurvelist:
选择point263如表4-9点击apply完成如图4-5
图4-5node创建完成
5.8创建mpcaction:
mpctype:
rbe2如表4-10点击defineTerms...如表4-11nodeslist选中花键上施加扭矩的部位的所有作用点,dofs选中uxuyuzryrxrz如图4-6。
Createindependentnodelist:
node68861如表4-12,点击apply,完成如图4-6
表4-10mpc面板4-11dependent面板
图4-6施加扭矩的作用点表4-12independent面板
图4-6mpc创建完成
5.9施加扭矩:
forcetype:
nodalnewsetname:
t如表4-13点击inputdate...force<
f1f2f3>
<
moment<
m1m2m3>
4000000,0,0>
如表4-14点击ok。
点击Apply完成如图4-7。
表4-13force面板表4-14inputdate面板
图4-7力矩施加图
6.分析运算
6.1进行分析:
单击patran主界面应用工具栏里面中的anslysis,action:
analyzeobject:
entiremodelmethod:
fullrun如表5-1单击apply,patran自动进行分析,分析完成后打开nastran选择刚才产生的bdf文件,点击run,nastran开始计算,当nastran计算完毕时候,就会听到滴滴的声音,
表5-1analyze面板
6.2生成xdb文件,action:
accessresultsobject:
attachcdbmethod:
resultentities点击selectresultfile点击刚产生的xdb文件,点击ok按钮,如表5-2点击apply。
3)查看结果action:
contourmethod:
lines,selectresultcases选择default,staticsubcase;
selectlinesresult选择stresstensor如表5-2点击apply运行结果应力分布如图5-1,最大应力为471MPa位置为花键根部如图5-2,最小应力为4.46-7位置在右端如图5-3。
表5-2xdb面板表5-2result面板
图5-1stresstensor效果图
图5-2最大应力位置图5-3应力最小位置图5-5最大位移位置
6.3位移图action:
fringeselectresultcases选择default,staticsubcase;
selectfringeresult选择displacement,translation点击apply位移图如图5-4,最大位移为3.09-2在花键如图5-5quantity选择zcomponent点击apply沿z轴的位移图如图5-5
图5-4位移图
图5-5z