ANSYS有限元分析.docx
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ANSYS有限元分析
有限元分析作业
作业名称轴类零件静态受力分析
姓名
学号
班级
题目:
图1
上图1为一个轴类零件模型。
板的材料参数为:
弹性模量E=200GPa,泊松比u=0.25:
此模型在左侧表面施加固定位移约束,在右侧的右侧表面施加20Mpa的局部压力载荷。
题目分析:
此题是一个静态的受力分析,没有涉及到温度、膨胀系数之类,属于一个比较简单的受力分析。
用solidworks软件绘制三维模型,并导入到ANSYS中,对其进行材料的设定,网格划分,施加约束、载荷并求解。
分析过程:
1.定义单位、文件名、储存路径及标题
定义工作文件名:
执行File-ChangJobname-3080611075
更改工作文件储存路径:
执行File-ChangDirectory-D:
\ANSYS
定义工作标题:
执行File-ChangeTile-001
2.定义分析类型、单元格类型及材料属性
a)定义分析类型
GUI:
MainMenu|Preference,如图2
图2
b)选择单元格类型
考虑到分析实体的结构相对复杂,选用中间节点的四面体单元,solid92,如图3
图3
c)定义材料属性,如图4
图4
3.建立模型并导入到ANSYS
a)在solidworks中建立三维模型(省略),另存为*.x_t格式。
如图5
图5
b)将上述模型导入到ANSYS
执行File-Import—PRAR…—浏览上述模型,如图6
图6
4.网格划分:
a)考虑到零件的复杂性,采用智能网格划分,精度为1,其他选项为默认,如图7
图7
b)划分结果,图8
图8
5.约束加载
a)添加位置约束
Solution-apply-structural-displacement-onareas(对两小圆孔内表面面进行约束),如图9
图9
b)添加载荷
Solution-defineload-structural-press-onareas
在大圆孔左侧内表面施加20Mpa的载荷(压力),如图10
图10图11
c)求解
Solution-CurrentLS
图解
a)位移图解
MainMenu:
GeneralPostproc->PlotResults->ContourPlot-NodalSolution—Displacementvectorsum,如图11
图11
其中位移最大的节点是2124,其数值如下图12:
2123-0.10873E-040.95816E-07-0.81077E-070.10874E-04
2124-0.11007E-04-0.54780E-07-0.85639E-070.11008E-04
2125-0.84590E-05-0.15280E-05-0.58790E-070.85961E-05
图12
b)应力图解
MainMenu:
GeneralPostproc->PlotResults->ContourPlot-NodalSolution—vonMisesstress,如图13
图13
其中应力最大的节点是1400,其数值如下图14:
13990.48174E+080.92384E+06-0.18997E+080.67171E+080.59756E+08
14000.48836E+080.27616E+06-0.19776E+080.68612E+080.61105E+08
14010.45827E+080.15004E+07-0.18950E+080.64777E+080.57355E+08
图14
结论
ANSYS具有强大而广泛的分析功能:
广泛应用于结构、热、电磁、声学、流体等多物理场及多场相互耦合的线性、非线性问题。
应用于各种工业领域如航空、航天、汽车、军工、机械、电子、建筑、医疗等。
但ANSYS在建模方面没有SW等专业建模软件方便、迅捷,当分析复杂三维图形时,可先在SW软件中完成建模,然后导入ANSYS中进行进一步分析。