有限元分析三维托架实体受力分析报告文档格式.docx

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Solution>

DefineLoads>

Apply>

Structrual>

Displacement>

SymmetryB.C>

OnAreas命令，然后拾取两孔的表面，单击OK就行了。

施加约束后，就可以对实体进行加载求解了，载荷是施加在三维托架的最顶上的表面的，加载后求解运算，托架的变形图如图1.2。

图1.1、托架网格图

图1.2输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的对比，虚线部分即为托架的原型，从图1.2可看出，由于载荷的作用，托架上面板明显变形了，变形最严重的就是红色部分，这是因为其离托板就远，没有任何物体与其分担载荷，故其较容易变形甚至折断。

这是我们在应用托架的时候应当注意的。

图1.2、托架位移变形图

图1.3为托架的应力分布图，由图可看出主要在两孔处出现应力集中，也就是说这些地方所受的应力的最大的，比较容易出现裂痕。

我们在应用托架的时候，应当注意采取一些设施，以便减缓其应力集中。

特别是在施加载荷时，绝对不能够超过托架所能承受的极限，否则必将导致事故的发生。

文后附上建模分析时所执行的命令流。

图1.3、托架应力分布图

1.指定分析标题

1．选取菜单路径UtilityMenu|File|ChangeJobname，将弹出ChangeJobname（修改文

件名）对话框。

2．在Enternewjobname（输入新文件名）文本框中输入文字“bracket”，为本分析实例的数据库文件名。

单击对话框中的“OK”按钮，完成文件名的修改。

3．选取菜单路径UtilityMenu|File|ChangeTitle，将弹出ChangeTitle（修改标题）对话框。

4．在Enternewtitle（输入新标题）文本框中输入文字“pressanalysisofbracketstructure”，为本分析实例的标题名。

单击对话框中的“OK”按钮，完成对标题名的指定。

2.定义单元类型

1．选取菜单路径MainMenu|Preprocessor|ElementType|Add/Edit/Delete，将弹出

ElementTypes（单元类型定义）对话框。

单击对话框中的按钮，将弹出Libraryof

ElementTypes（单元类型库）对话框。

2．在左边的滚动框中单击“StructuralSolid”，选择结构壳单元类型。

在右边的滚动

框中单击“Quad10node92”,在对话框中单击“OK”按钮，完成对这种单元的定义。

3.指定材料特性

1．选取菜单路径MainMenu|Preprocessor|MaterialProps|MaterialModels，将弹

出DefineMaterialModelBehavior（材料模型定义）对话框。

2．依次双击Structural，Linear，Elastic和Isotropic，将弹出1号材料的弹性模量

EX和泊松比PRXY的定义对话框。

3．在EX文本框中输入2.9E11，PRXY文本框中输入0.3。

定义材料的弹性

模量为2.9E6N/m2，泊松比为0.3。

单击“OK”按钮，关闭对话框。

4．在DefineMaterialModelBehavior（材料模型定义）对话框中，选取路径Material|Exit，

完成对材料模型的定义。

5．单击ANSYS10.0的ANSYSToolbar（工具条）上的“SAVE”按钮，保存数据库文件

4.建立托架的有限元模型

1．选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Volume|Block|ByDimensions，

将弹出CreateBlockbyDimensions（根据坐标创建体）对话框。

在对话框输入：

X1,X2X-coordinates：

-1,1

Y1,Y2Y-coordinates：

-1.5，1.5

Z1,Z2Z-coordinates：

0，1/8

然后单击“APPLY”按钮，再次在对话框输入：

1.5，1.625

0，3

2．选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Operate|Booleans|Add|Volumes将弹出AddVolumes（体相加）对话框，在对话框单击“PICKALL”按钮完成体相加操作。

3．在执行显示keypoint的操作之后，执行显示line的操作，选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Lines|Lines|StrainghtLine将弹出CreateStraightLine对话框，然后选择关键点5、13生成L13直线，单击“OK”按钮完成操作。

4．选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Area|Arbitrary|ByLines将弹出对话框CreateAreaByLines然后选择直线L1,L9,L13,L20,L24,L25，单击“OK”即可生成面A4。

5．选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|Areas|AlongNormal弹出对话框ExtrudeAreaby…选择面A4单击“OK”按钮，将弹出另一个对话框，在Lengthextrusion项输入“-1/8”，单击“OK”按钮。

然后再次如前做的将所有体相加的操作。

6．选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Areas|Circle|SolidCircle将弹出SolidCircularArea对话框，在WPx,WPy,Radius项分别输入0，-0.5，0.25单击Apply,再次输入0，0.5，0.25然后单击“OK”按钮。

然后选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|Areas|AlongNormal弹出对话框ExtrudeAreaby…选择其中一个圆面单击“Apply”按钮，将弹出另一个对话框，在Lengthextrusion项输入“1”，单击“OK”按钮。

对另一个圆面做相同操作。

7．选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Operate|Booleans|Subtract|Volumes将弹出SubtractVolumes（体相减）对话框，选择两个圆柱体所在的体，单击“Apply”按钮，然后选择两个圆柱体，单击“OK”按钮，完成体相减操作。

5.网格划分

1．选取路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Meshing|MeshTool将弹出MeshTool对话框，单击“Mesh”按钮，弹出另一对话框，再次单击“PICKALL”按钮完成网格划分。

6.施加约束，载荷并求解

1．选取菜单路径MainMenu|Preprocessor|Loads|DefineLoads|Apply|Structural|

Displacement|OnAreas，将会弹出拾取对话框,选择两圆孔，单击对话框中的“OK”按钮。

完成施加约束操作。

2．选取菜单路径MainMenu|Solution|DefineLoads|Apply|Structural|Pressure|OnAreas将会弹出拾取对话框,选择面A10,A19单击“OK”按钮，弹出另一对话框，在LoadPRESvalue项输入“50”单击“OK”完成施加载荷操作。

3．选取菜单路径MainMenu|Solution|Solve|CurrentLS弹出SolveCurrentLoadStep对话框，单击“OK”开始求解，求解结束后，关闭相应对话框。

4．选取菜单路径MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|ContourPlot|NodalSolu将弹出ContourNodalSolutionData对话框，选择NodalSolution|DOFSolution|Displacementvectorsum将得到如位移图（1.2）：

5．选取菜单路径MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|ContourPlot|NodalSolu将弹出ContourNodalSolutionData对话框，选择NodalSolution|Stress|vonMisesStress将得到如应力图（1.3）：

命令代码

/BATCH

/COM,ANSYSRELEASE10.0UP2005071822:

40:

4612/25/2011

/input,menust,tmp,'

'

,,,,,,,,,,,,,,,1

/GRA,POWER

/GST,ON

/PLO,INFO,3

/GRO,CURL,ON

/CPLANE,1

/REPLOT,RESIZE

WPSTYLE,,,,,,,,0

/FILNAME,bracket,0

/TITLE,pressanalysisofbracketstructure

/PREP7

!

*

ET,1,SOLID92

MPTEMP,,,,,,,,

MPTEMP,1,0

MPDATA,EX,1,,2.9E11

MPDATA,PRXY,1,,0.3

SAVE

BLOCK,-1,1,-1.5,1.5,0,0.125,

BLOCK,-1,1,1.5,1.625,0,3,

FLST,2,2,6,ORDE,2

FITEM,2,1

FITEM,2,-2

VADD,P51X

/PNUM,KP,1

/PNUM,LINE,0

/PNUM,AREA,0

/PNUM,VOLU,0

/PNUM,NODE,0

/PNUM,TABN,0

/PNUM,SVAL,0

/NUMBER,0

/PNUM,ELEM,0

/REPLOT

/USER,1

/FOC,1,0.9,0.1E-01,1.

/REPLO

/VIEW,1,-0.6,-0.2,0.0

/ANG,1,32.4319615731

/DIST,1,1.,1

/REP,FAST

LSTR,5,13

KPLOT

LPLOT

/PNUM,KP,0

/PNUM,LINE,1

/VIEW,1,-0.4,0.6,0.8E-01

/ANG,1,32.0511294406

FLST,2,6,4

FITEM,2,9

FITEM,2,13

FITEM,2,20

FITEM,2,25

FITEM,2,24

AL,P51X

VOFFST,4,-0.125,,

FITEM,2,3

CYL4,0,-0.5,0.25

CYL4,0,0.5,0.25

/VIEW,1,-0.8,-0.3,-0.3

/ANG,1,110.788655111

/VIEW,1,-0.1,-0.2,0.4

/ANG,1,148.821882503

/VIEW,1,0.4,-0.1,0.6

/ANG,1,155.910318084

APLOT

/PNUM,AREA,1

/VIEW,1,-0.8,0.8,-0.5

/ANG,1,164.296465953

VOFFST,1,1,,

VOFFST,2,1,,

FLST,3,2,6,ORDE,2

FITEM,3,1

FITEM,3,3

VSBV,2,P51X

MSHAPE,1,3D

MSHKEY,0

CM,_Y,VOLU

VSEL,,,,4

CM,_Y1,VOLU

CHKMSH,'

VOLU'

CMSEL,S,_Y

VMESH,_Y1

CMDELE,_Y

CMDELE,_Y1

CMDELE,_Y2

/VIEW,1,-0.2,0.8,-0.0

/ANG,1,173.444855067

/VIEW,1,0.4,-0.3,-0.2

/ANG,1,127.572346282

/VIEW,1,0.7,-0.5,0.4

/ANG,1,-126.433951714

/VIEW,1,0.1,-0.5,-0.5

/ANG,1,-164.332458487

/VIEW,1,0.9E-01,-0.4,-0.9

/ANG,1,-123.526629341

/VIEW,1,-0.1,-0.6,0.6E-01

/ANG,1,167.194661055

/VIEW,1,-0.1,-0.4,0.5

/ANG,1,116.907681077

/VIEW,1,0.9,-0.1,0.3

/ANG,1,88.1380999294

/VIEW,1,-0.0,-0.6,0.5

/ANG,1,128.316223859

/VIEW,1,0.8,-0.6E-01,0.2

/ANG,1,173.548320689

/VIEW,1,-0.8,0.1,-0.3

/ANG,1,104.119168548

/VIEW,1,-0.1,0.6,0.1

/ANG,1,-166.643976861

/VIEW,1,0.7,-0.7,0.1

/ANG,1,-166.861024332

/VIEW,1,0.9,-0.4,0.2

/ANG,1,-174.240926054

/DIST,1,0.2,1

FLST,2,8,5,ORDE,2

FITEM,2,32

FITEM,2,-39

/GO

DA,P51X,ALL,

/UI,MESH,OFF

FINISH

/SOL

/FOC,1,0.1,0.0E-01,1.

/VIEW,1,0.6,0.9,0.7

/ANG,1,-172.828760970

/VIEW,1,-0.5,0.1,-0.7

/ANG,1,59.6792321571

/VIEW,1,-0.8,0.7,-0.7

/ANG,1,39.8661168064

/VIEW,1,,,-1

/ANG,1

/VIEW,1,-1

/VIEW,1,,-1

/VIEW,1,,,1

/VIEW,1,-0.9E-01,0.8,0.9

/ANG,1,-0.1

/VIEW,1,0.7E-01,0.6,0.2

/ANG,1,0.5

/VIEW,1,0.7E-01,0.9,0.8

/ANG,1,3.

/FOC,1,0.9,0.7,1.

/FOC,1,0.3,0.0,1.

/VIEW,1,-0.1,0.1,0.5

/ANG,1,-11.2605268445

/VIEW,1,-0.9E-01,0.4,0.6

/ANG,1,-0.8

FLST,2,2,5,ORDE,2

FITEM,2,18

FITEM,2,26

SFA,P51X,1,PRES,50

/STATUS,SOLU

SOLVE

/POST1

/EFACET,1

PLNSOL,U,SUM,0,1.0

/VIEW,1,0.1E-01,-0.4,0.0

/ANG,1,1.

/VIEW,1,0.9,-0.5,0.7

/ANG,1,-7.

/VIEW,1,0.0E-01,-0.8,0.2

/ANG,1,-10.6055199054

/VIEW,1,0.8,-0.0,0.5

/ANG,1,173.716012962

/VIEW,1,-0.8,-0.6,-0.6

/ANG,1,-122.669453520

/VIEW,1,0.4,0.9,-0.6

/ANG,1,-145.790511990

/VIEW,1,0.0,0.9,0.9

/ANG,1,-169.224590493

/VIEW,1,0.3,-0.3E-01,0.5

/ANG,1,-168.677353292

/VIEW,1,0.9,-0.5,0.9

/ANG,1,-171.173302228

/VIEW,1,0.8,-0.7E-01,0.2

/ANG,1,-174.079916756

/VIEW,1,0.6,-0.4,0.3

/ANG,1,-174.052476585

/VIEW,1,-0.8,0.1,0.5

/ANG,1,-67.6873569414

/VIEW,1,0.5,0.6,0.6

/ANG,1,-27.5004779072

/VIEW,1,0.0E-01,-0.4E-01,0.3

/FOC,1,0.2,0.6E-01,1.

PLNSOL,S,EQV,0,1.0

/FOC,1,0.3,0.2E-01,1.

/VIEW,1,0.0,-0.9,0.1

/ANG,1,-13.3464948311

/VIEW,1,0.7,-0.9,0.9

/ANG,1,-12.0103999895

/VIEW,1,0.9,-0.4,0.8

/ANG,1,-18.7793718925

/VIEW,1,-0.1E-02,0.6E-01,0.2

/ANG,1,-21.4538691042

/VIEW,1,-0.7E-02,-0.6E-01,0.0

/ANG,1,-25.2130606913

/FOC,1,0.5,0.1E-03,1.

/VIEW,1,0.7,0.6,0.4

/ANG,1,-28.2983952621

/