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