现代设计方法实验报告.docx
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现代设计方法实验报告
现代设计方法实验报告
篇一:
现代设计方法实验报告
《现代机械设计方法学》
实验报告
班级:
08机设(4)班学号:
XX姓名:
李成成绩:
景德镇陶瓷学院机电学院
实验一、有限元分析
(一)目的:
1、初步掌握有限元软件分析力学问题的过程,包括几何建模、网格划分等前处理功能,掌握各种计算结果的阅读。
2、掌握材料数据、载荷、约束的添加方法。
(二)要求:
学生独立完成一个算例的有限元分析,并阅读其计算结果,提交一个算例的分析报告。
(三)计算实例1、问题的描述
为了考察铆钉在冲压时,发生多大的变形,对铆钉进行分析。
铆钉圆柱高:
10mm铆钉圆柱外径:
6mm铆钉下端球径:
15mm弹性模量:
2.06E11泊松比:
0.3
铆钉材料的应力应变关系如下:
1、有限元模型。
3、应力云图,可选主应力或
σ
x、
σ
y、
τ
xy、VonMises应力、Tresca应力
之一输出结果图片,指明你所选的应力的最大值及其位置。
(本文来自:
小草范文网:
现代设计方法实验报告) (三)思考题:
1、如果要提高边界处计算精度,一般应如何处理?
在边界处划分网格
2、有限元网格划分时应注意哪些问题?
选取的时候要将编号显示出来,这样就可以更好的选择,网格尽可能的小,这样结果就越准确。
实验二、优化实验
(一)目的:
初步掌握利用ANSYS软件或MATLAB软件对问题进行分析。
(二)要求:
学生独立完成一个算例的分析,并给出算例的计算结果。
。
(三)算例
1.实际问题
梁的形状优化,优化目的是使梁的体积最小,同时要求梁上的最大应力不超过30000psi,梁的最大挠度不大于0.5in,沿长度方向梁的厚度可以变化,但梁端头的厚度为定值t,采用对称建模。
使用两种方法进行优化,两种方法优化结果。
篇二:
现代设计方法实验报告
准考证号:
1370姓名:
倪帅彪主考院校:
河南科技大学
专业名称:
080302机械制造及自动化(独立本科段)
现代设计方法实验报告
实验一
AutoCAD使用的基本知识
一、实验目的与要求:
(1)掌握AutoCAD的安装和起动
(2)了解AutoCAD操作界面组成
二、实验设备:
AutoCAD安装软件、多媒体电脑等。
三、实验内容(实验步骤及操作方法):
1.AutoCAD的安装非常方便,同其它软件包的安装基本一样,其要点如下:
?
在光盘上找到SETUP.EXE文件并执行;
?
在序列号对话框中输入正确的软件序列号;
?
在目标位置对话框中,可考虑将AutoCAD安装在空间相对富裕的驱动器下;?
在安装类型对话框中,根据需要以及硬盘空间大小,合理选择安装类型为典型、完全、精简或自定义;
?
在文件夹名称对话框中,为AutoCAD指定一个程序文件夹。
2.AutoCAD操作界面的组成及作用
?
标题栏
标题栏位于工作界面的最上面,用来显示AutoCAD的程序图标以及当前正在运行文件的名字(第一个文件和没打开其他图形显示的是Drawing1.dwg)等信息。
单击位于标题栏右侧的按钮,可分别实现窗口的最小化、还原、最大化以及关闭AutoCAD等操作。
单击标题栏最左边AutoCAD的小图标,会弹出一个AutoCAD窗口控制下拉菜单,利用该下拉菜单中的命令,也可以进行最小化或最大化窗口、恢复窗口、移动窗口或关闭AutoCAD等操作,双击该控制图标可以关闭应用程序。
?
工具栏
工具栏是AutoCAD提供的一种调用命令的方式,它包含多个由图标表示的命令按钮,单击这些图标按钮,就可以调用相应的AutoCAD命令。
?
菜单栏与快捷菜单
AutoCAD的菜单栏由“文件”、“编辑”、“视图”、“插入”、“格式”、“工具”、“绘图”、“标注”及“修改”等菜单组成,这些菜单包括了AutoCAD几乎全部的功能和命令。
?
绘图区
绘图区是用户进行绘图和显示图形的区域,类似于手工绘图时的图纸。
当鼠标指针位于绘图区时,会变成十字光标,其中心有一个小方块,称为目标框,可以用来选择对象,使其变成可编辑状态。
?
命令区与命令窗口
绘图区的下方是命令行及命令窗口。
命令行用于显示用户从键盘、菜单或工
具栏中按钮中输入的命令内容(命令不分大小写,可完整缩写);命令窗口中含有AutoCAD启动后所用过的全部命令及提示信息。
用户可通过按F2键来打开它。
?
状态栏
AutoCAD的最下部是状态栏,状态栏左边显示了当前十字光标所在位置的三维坐标,状态栏中部是一些按钮,表示绘图时是否启用正交模式、栅格捕捉、栅格显示等功能,以及当前的绘图空间等。
?
选项卡
每当新建一张CAD图时,选项卡都会有“模型”、“布局1”、“布局2”、3个选择项目。
选择不同的项目,就会在绘图区显示该选项的内容。
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工具选项板
工具选项板是一种可由用户定制的工具面板,为一些常用的工具实现更为快捷的调用。
四、思考题:
1、AutoCAD在工业上的应用范围?
现在的许多工业和结构设计项目,都是通过先进的CAD技术来完成的,比如AutoCAD软件。
为了保证各种工程学科之间的协调性,设计人员可以通过AutoCAD软件,把这些学科的一些操作过程和结构细节,集中到一个共享的总体布置(GA)模型中。
该模型可以很容易的帮助设计人员,来完成多点负载或悬挂负载的框架设计,如管道,电力管道和起重机等。
AutoCAD的软件功能,还有助于用户减少在初始阶段产生的成本预算,并全面的完善材料清单。
2、AutoCAD的绘图界面都有哪些内容?
3、1、标题栏;2、菜单栏;3、工具栏;4、绘图区;5、命令窗口;6、状态栏。
实验二
AutoCAD基本命令使用
一、实验目的与要求:
(1)进一步加深对AutoCAD软件的认识。
(2)掌握AutoCAD的基本操作方法。
二、实验设备:
AutoCAD软件、多媒体电脑等。
三、实验内容(实验步骤及操作方法):
1.AutoCAD文件操作:
?
启动AutoCAD系统,进入用户操作界面。
?
在命令行输入“Open”并回车,启动“选择文件”对话框,打开一个已有图形文件。
?
在命令行输入“Save”或“Saveas”并回车,启动“选择文件”对话框,将为当前文件保存为图形格式文件(.dwg)
2.AutoCAD绘图环境设置:
?
绘图界限设置
1)在命令行输入“Limits”并回车设置绘图界限。
2)输入绘图界限的左下角坐标,右上角坐标。
3)单击状态栏的“栅格”按钮,观察绘图区中的绘图界限。
?
绘图单位设置
1)在命令行输入“Units”并回车,系统弹出“绘图单位”对话框。
2)在对话框中选择长度“类型”及“精度”,再选择角度“类型”及“精度”。
3)按“确定”按钮。
3.认识AutoCAD坐标系:
1)启动AutoCAD,进入用户操作界面。
2)在默认状态下,AutoCAD处于世界坐标环节中,观察左下角坐标系图标。
3)在命令行输入“ucs”并回车,输入“z”并回车,输入“45”并回车,此时系统处于用户坐标系环境中,再观察坐标系图标,与世界坐标系有何不同。
4)在命令行输入“ucs”并回车,输入“w”并回车,AutoCAD又返回至世界坐标系。
5)在命令行输入“ucs”并回车,输入“y”并回车,输入“180”并回车,再观察坐标系图标,与世界坐标系有何不同。
6)在命令行输入“Line”并回车,画一条直线。
输入“ucs”并回车,输入“Ob”并回车,选择直线的某一端。
4.输入坐标:
1)在命令行输入“Line”并回车,输入起点坐标(10,10),回车,输入终点坐
标(50,60),回车。
再回车结束画线。
2)在命令行输入“Line”并回车,输入起点坐标,输入相对坐标(@30,50),回车。
再回车结束画线。
3)在命令行输入“Line”并回车,输入起点坐标(0,0),回车,输入绝对极坐标(100 4)在命令行输入“Line”并回车,单击鼠标左键输入起点坐标,输入相对极坐标(@100 5.绘制图形:
在绘图区中绘制一个边长为200的正五角星,其内角为36度。
四、思考题1、如何改变栅格间距?
在菜单栏中选择“工具-绘图设置”命令,弹出“草图设置”对话框,选择“捕捉和栅格”选项卡,在栅格间距选项组中设置“栅格X轴间距”为20,“栅格Y轴间距”为20。
2、AutoCAD的坐标输入有哪些方式?
大分两种,普通坐标和极坐标。
小分四种。
1绝对坐标X,Y2相对坐标@X,Y3绝对极坐标长 实验三
学习AutoCAD图层和线性操作
一、实验目的与要求:
(1)了解AutoCAD图层作用。
(2)掌握AutoCAD图层设置方法。
(3)掌握AutoCAD线型设置等操作方法。
二、实验设备:
AutoCAD软件、多媒体电脑等。
三、实验内容(实验步骤及操作方法):
1.AutoCAD图层设置和控制:
?
新建图层操作
1)在命令行输入“Layer”并回车,启动“”图层特性管理器对话框。
2)单击“新建”按钮,将“图层1”改为“tc1”。
3)按照上步,再新建“tc2”、“tc3”、“tc4”三个图层。
?
设置当前层操作
1)单击“tc2”选择图层,
2)单击“当前”按钮,将“tc2”改为当前层,
3)用“工具栏”设置当前图层。
?
删除图层操作
1)单击“tc3”选择图层,
2)单击“删除”按钮,删除图层“tc3”,
3)用“Delete”键删除图层。
?
图层控制操作
1)新建“tc1”“tc2”“tc3”“tc4”四个图层
2)将“tc1”设置为当前层,用画线(Line)命令绘制一条直线。
3)将“tc2”设置为当前层,用画圆(Circle)命令绘制一个圆。
4)将“tc3”设置为当前层,用画弧(Arc)命令绘制一条弧。
5)将“tc4”设置为当前层,用画矩形(Rectangle)命令绘制一个矩形。
6)关闭“tc1”,冻结“tc2”,加锁“tc3”
7)按“确定”按钮,观察有什么改变。
2.AutoCAD绘图线型及线宽设置:
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线型设置
1)单击“图层特性管理器”对话框;
2)单击“tc1”的“线型”栏,打开“选择线型”对话框;
篇三:
哈工大现代设计方法实验报告
1静态存储器扩展实验1.1实验目的
(1)掌握典型机电产品多学科协同优化设计软件环境组成,包括建模软件、分析软件、
协同平台;
(2)自主设计产品模型、分析过程、优化目标;
(3)对得到的优化结果进行定性分析,解释结果的合理性,编写上机实验报告。
1.2实验内容
(1)轴的有限元分析
(2)基于Adams的运动学分析与仿真
1.3实验相关情况介绍(包含使用软件或实验设备等情况)
实验室提供了的是网络协同设计环境,包括产品CAD建模、有限元分析FEM、动力学仿真ADAMS和控制仿真MATLAB。
计算机网络硬件环境和相应软件环境。
图形工作站和路由器,安装协同设计仿真软件。
在本次实验中,我使用了实验室提供的Abaqus和adams软件,对于一个已经完成建模的轴进行了有限元分析,然后在adams软件中,对一个料斗进行了建模,然后在运用该软件的协同仿真功能,添加约束,并进行了运动仿真,输出了动画结果。
达到了实验要求,基本上完成了实验目的。
对于本次实验的详细分析,可见下面的当时的实验室截图和所配的说明。
1.4实验结果(含操作过程说明、结果记录及分析和实验总结等,可附页)
(1)轴的有限元分析
1.导入部件
File->import->part,选择导入igs格式的部件设置部件名字。
成功导入部件后的情况如图所示。
2.定义材料属性选择property模块,点
creatematerial,选择Mechancial->Elasticity->elastic,
定义材料杨氏模量和泊松比。
3.创建装配体选择assembly模块,点4.创建分析步和参考点选择step模块,点
creatstep,建立分析步step-1。
点击continue,进入editstep,
instancepart,选择Independent。
设置增量步
点击菜单栏Tools->referencepoint,创建参考点,在下方输入点的坐标或者选择部件上的点,最好选择轴线上部外面的中心点。
这些过程做完后,模型变成了蓝色,在选中的点上有一个小的X。
结果如下图所示
5.创建参考点和部件上部端面的约束选择interaction模块,点
createconstraint,建立约束constraint-1。
选择couping,
然后分别选择参考点和对应的轴端面,进入editconstraint对话框设置。
创建约束完成后可见到所选平面和中心点有一束线,如下图所示。
6.定义转矩和边界条件选择Load模块,点
createload,建立载荷load-1。
选择moment,选择参考点,进入
editload对话框设置。
设置完后的情况如下图所示
7.网格划分,生成数值模型选择Mesh模块,点
assignmeshcontrols,设置单元形状和划分方式。
点
meshpart
instance,划分网格。
划分后为全绿色网格,方可进行后面的分析作业。
划分网格后的结果
如下图所示。
8.创建作业,分析计算选择Job模块,点
createjob,建立Job-1,进入editjob设置。
分析计算的结果出
来后,就可以进行后处理。
9.结果后处理
点击result进入Visualization结果模块。
点击
,显示应力云图。
点击
,激活转矩加载过程的部件变形动画。
点击
,控制
动画。
下面三个不同角度的截图就是当时的输出的动画。