ansys实例分析.docx

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ansys实例分析

实验三：

大件运输车

车轴结构有限元分析

一、实验内容：

车轴的主要设计条件为两端轴承约束，内套承受45t的载荷，其它条件见设计图纸和技术资料。

要求给出车轴第四强度当量应力计算结果。

二、实验步骤：

1、新建一个StaticStructural项目，右击geometry导入模型

新建材料库　　进入Ｅｎｇｉｎｅｅｒ　Ｄａｔａ输入各个材料属性

在网上查找材料性能参数，并输入（未找到XL330的参数，下面的数值为估计值）

材料名称

密度（Kg/m³）

弹性模量（pa）

泊松比

最大应力（Mpa）

40Cr

7870

2.11E+11

0.277

980

20钢

7800

2.13E+11

0.282

410

Q345

7850

2.06E+11

0.28

325

XL330

7800

2.10E+11

0.28

285

、在Toolboxs中双击密度（Density），弹性模量（IsotropicElasticity），最大拉应力（Tensil　UlitimateStrength）输入上表中的数据

7、双击Geometry进入DM，点击Generate生成几何体，8、点击新建平面命令，新建Plane4，在Details窗口中Type下拉菜单中选择FromCicle/Ellipse

9、选择如图所示的边作为BaseEdge，点击Generate,生成Plane410、再点击新建平面命令，新建Plane5，在Details窗口中Type下拉菜单中选择FromPlane

11、以Plane4作为BasePlane，在Transform1下拉菜单中选择RotateaboutX，输入90°，点击Generate生成Plane5　12、点击Slice命令，选择BasePlane为Plane5，选择Targets为两个内环13、将两个内环分为四段

14、将下面的两个环合为一个Part，按住Ctrl键，选中下面的两个环，右击选择FormNewPart

关闭DM，双击Model进入Mechanical为模型添加材料

根据要求，轴头为40Cr，内套为20钢，内环为XL330，箱体板为Q345

单击网格，在Details窗口对网格进行设置

添加约束载荷

右击StaticStructrual，点击Insert->Displacement

选中如图所示四个轴承面，将Y和Z的数值改为0

右击->Insert->Force

选中下面两个环的表面，将Defineby改为Components，将Y的数值改为

-450000N

右键EvaluateAllResults

点击Solve求解

创建求解项，右击Solution->Insert->ToltaDeformation

右击Solution->Insert->EquivalentStress

创建部件求解项，体选择，选中车轴，右键Insert->EquivalentStress

重命名EquivalentStress2为ShaftStress

右键EvaluateAllResults

实验结果：

可以看出总体应变为０．２０２９mm；

总体应力为１５４．８４MPａ；

车轴的应力为１１７．７５MPａ；

均满足材料的应力要求。

实验四：

基于CATIA建模和Workbench的有限元分析

一、实验目的：

对给出的底座结构进行有限元分析，并对该结构进行优化

二、实验步骤：

1、根据给出的图纸在CATIA软件中绘制出底座的三维模型，如图所示：

将零件图另存为stp格式新建一个StaticStructural项目，右击geometry导入模型，将dizuo.stp导入

双击Model进入Mechanical

2、单击Mesh,在detailsofmesh中设置网格参数设置，完成后点击GenerateMesh生成网格

添加固定约束

右击StaticStructrual，选择Fixedsupport，选中如图的４个面，创建固定约束

添加载荷

右击StaticStructrual，选择Force，选中如图所示的两个面，力的参数设为Z方向-1000N

3、

求解

右击Solution，点击Solve

创建求解项，右击Solution->Insert->ToltaDeformation

右击Solution->Insert->EquivalentStress

右击Solution，点击EvaluateallResults

4、查看数据

点击ToltaDeformation

点击EquivalentStress

5、

结构优化

在CATIA软件中绘制优化后的结构，另存为dizuo1.stp

6、重复上述分析步骤操作

7、查看结果

点击ToltaDeformation

点击EquivalentStress

三、实验结果：

对比两次结果，可以看出整体应变和应力都减小，说明结构优化有效果

　　　　　　　实验小结

通过这几次的实验，我理解了ＡＮＳＹＳ的分析过程，明白其主要步骤

在ANSYS中建立有限元模型的过程大致可分为以下3个主要步骤：

①建立或导入几何模型

②定义材料属性

③划分网格建立有限元模型

（2）施加载荷并求解

在ANSYS中施加载荷及求解的过程大致可以分为以下3个主要步骤：

 ①定义约束

②施加载荷

③设置分析选项并求解

（3）查看分析结果

在ANSYS中查看分析结果的过程大致可以分为以下2个主要步骤：

①查看分析结果

②检验分析结果（验证结果是否正确）

同时通过此次与ＣＡＴＩＡ的联系，明白了各个软件各个部分的优势，虽然ＡＮＳＹＳ也有其建模模块，但是对我而言不是太熟练，但是其分析方面独具优势，无可替代，其结果显示，也很明了，通过彩色云图表示其各个结果，能直观的表达其分析结果

最后，对老师说说谢谢，谢谢老师耐心的教学与用心的指导