ansys报告.docx

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ansys报告

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一、分析问题

轮子的结构和尺寸如图所示，已知轮子的角速度ω=5000转/分，材料的弹性模量E=210GN/m2，泊松比ϒ=0.35，密度ρ=7800kg/m2，分析轮子绕轴线旋转时的受力及变形情况。

将题中数据转换为国际标准单位，ω=523.6rad/s，E=2.1e11，ϒ=0.35，密度ρ=7.8e3。

二、建立模型

1、设定分析作业名和标题

（1）UtilityMenu：

File>ChangeJobname命令，改名为201090116-Exam。

（2）UtilityMenu：

File>ChangeTitle命令，改题目为StaticAnalysisOfARoter

（3）UtilityMenu:

Polt>Replot，将标题显示在图形窗口的左下角。

（4）MainMenu:

Preference,在打开的对话框中选择Structural复选框。

2、定义单元类型

（1）打开MainMenu:

Preprocessor>ElementType>add/edit/delete命令，单机add…按钮，出现单元类型库，选择solid实体单元类型及quad4node42四节点四边形板单元PLANE42，单击OK。

（2）返回前一个对话框后，单击Opition…按钮，将Elementbehavior改为Axisymmetric（轴对称），使其可以计算平面应力问题。

3、定义材料属性

（1）选择MainMenu:

Preprocessor>Materialprops>MaterialModel命令，打开定义材料模型属性，依次双击Structural>Linear>Elastic>Isotropic，输入材料的弹性模量EX=2.1e11和泊松比PRXY=0.35，单击OK。

单击OK。

（图见上页末）

（4）定义两个关键点

①MainMenu:

Preprocessor>Creat>Keypoints>InActiveCS

②在NOP文本框输入50，单击Apply；再在NPT输入51，Y输入6，单击OK。

5、对轮的截面进行网格划分

（1）MainMenu:

Preprocessor>Meshing>MeshTool

（2）单击Line域Set按钮，打开线选择对话框，选择定义单元划分数的线。

在图上选择L7、L3、L18、L20、L11、L22、L15，单击Apply，出现如下对话框。

（3）在No.OfElementDivisions文本框中输入20，将以上所选线分成20份，单击Apply。

（4）在图上选择L14、L21、L19、L17、L1、L4，单击OK，在No.OfElementDivisions文本框中输入10，将他们分成10份。

（图同上）

（5）在Mesh栏中选择Areas选项，在Shape选项中选择Free选项，选择Mesh按钮，出现下图。

（6）在对话框中选择PickAll，进行网格划分，可能出现警告，不管。

（7）结果如下。

三、定义边界条件并求解

1、加轴对称的位移

（1）MainMenu:

Solution>DefineLoad>Apply>Structural>Displacement>Symmetryb.C.>OnLines。

（2）出现对话框，选择L4，单击OK。

如图。

2、施加固定位

（1）MainMenu:

Solution>DefineLoad>Apply>Structural>Displacement>OnLines。

（2）选择内径L4，单击OK，出现ApplyU，ROTonline，选择ALLDOF，单击OK。

如图。

3、施加速度载荷

（1）MainMenu:

Solution>DefineLoad>Apply>Structural>Inertia>AngularVelocity>Global命令，打开施加速度对话框。

（2）在总体Z轴角速度分量文本框中输入“523.6”，单击OK。

5、进行求解

（1）MainMenu:

Solution>Solve>CurrentLS，单击OK。

（2）查看列表中的信息无误后，单击OK求解。

（3）单击Close，结束求解。

四、查看结果

1、旋转结果坐标系

（1）MainMenu:

GeneralPostproc>OptionForOutp命令，打开对话框

（2）在resultCoordSystem（结果坐标系）中选择globalCylindrical（总体柱坐标系）选项。

单击OK。

2、查看变形

（1）MainMenu:

GeneralPostproc>PlotResult>ContourPlot>NodalSolu。

（2）在itemtobecontoured（等直线显示结果项）域中选择DOFsolution（自由度解）。

（3）X为径向，Y为轴向，Z为轴向。

（4）选择def+nudefedge（变形后和未变形轮廓线）。

3、查看应力

（1）MainMenu:

GeneralPostproc>PlotResult>ContourPlot>NodalSolu。

（2）在itemtobecontoured（等直线显示结果项）域中选择stress。

（3）X为径向，Y为轴向，Z为轴向。

4、查看三维立体图

（1）UtilityMenu:

Plotctrls>Style>SymmetricExpansion>2DAxi-Symmetric.

（2）在SelectExpansionAnount栏中分别选择FullExpansionhe和1/4Expansion。