ansys有限元分析报告大作业Word格式文档下载.docx

1、甲每 辛干克和出勺精医 相詞O.K：Z关冨 未克空*却 巧二二巴2、车架车架是构成单车的基体，联接着单车的其余各个部件并承受骑者的体重及单车在行驶时 经受各种震动和冲击力量，因此除了强度以外还应有足够的刚度， 这是为了在各种行驶条件下，使固定在车架上的各机构的相对位置应保持不变， 充分发挥各部位的功能。车架分为前部和后部，前部为转向部分，后部为驱动部分，由于受力较大，所有要对后半部分进行加固。二、单车有限元模型1材料的选择单车的车身选用铝合金（6061-T6）T6标志表示经过热处理、时效。 其属性如下：弹性模量：6.90E 10（N/m2）泊松比：0.33质量密度:2.70E3（ N/m 2）

2、抗剪模量:2.60E210（ N/m）屈服强度:2.75E8（ N/m 2）2、单车模型的简化为了方便单车的模拟分析，提高电脑的运算效率，可对单车进行初步的简化；单车受到的力的主要由车架承受， 因此必须保证车架能够有足够的强度、刚度， 抗振的能力，故分析的时候主要对车架进行分析。简化后的车架如下图所示。3、单元体的选择单车车架为实体故定义车架的单元类型为实体单元 （solid ）。查资料可以知道3D实体常用结构实体单元有下表。单元名称说明Solid45三维结构实体单兀，单兀由8个节点定义，具有塑性、蠕变、应力刚化、大变形、 大应变功能，其高阶单元是 solid95Solid64用于模拟三维各向

3、异性的实体结构。单兀由 8个节点定义，本单兀具有大变形、大应变功能Solid65用于模拟三维有钢筋或无钢筋的混凝土模型， 该单兀能够计算拉裂和压碎而且该单兀可应用与加筋复合材料（如玻璃纤维）及地质材料（如岩石）等。Solid92具有二次位移特性，非常适合模拟不规则模型， （例如由各种CAD/CAM系统产生的网格模型）。此单元具有塑性、蠕变、膨胀、应力刚化、大变形和大应变等功 能。Solid95Solid45、solid185 单元Solid147砖形单兀，最多支持阶数为 8的项式Solid148四面体单兀，最多支持阶数为 8的多项式Solid185用于建立二维头体结构模型。单兀有 8个节点疋义

4、，其咼阶单兀是 solid95Solid186用于建立三维实体结构模型。单兀有 20节点定义的结构实体单兀Solid187高阶三维10节点实体单兀。适用于产生不规则网格模型， solid92是它的类似单元根据上表各单元结构的特点初步选择单元 solid45。4、网格的划分1）建模使用proe，导出为IGES,再将IGES格式的车架导入 ansys中 file import IGES 找到格式为IGES的车架文件，文件导入后如下图。2）选择单元体Ma in Me nu Preprocessor Eleme nt Type Add/Edit/Delete Add（弹出对话框选择下图所示的单元体）3

5、）定义车架材料的属性Ma in Me nu Preprocessor Material Props Material Models （按照下图给车架定义材料 属性）定义材料的弹性模量： 6.90E 10（ N/m2）、泊松比：定义材料的质量密度： 2.70E 3（N/m2）4）画分网格Main Menu Preprocessor 为 10 点 Mesh pick allMeshi ng Mesh Tool弹出的对话框中设置网格的边界长度设 （自动生成网格如下图所示）3）定义分析类型Main Menu Solution Analysis Type New Analysis 勾选 Static 点

6、 OK选择 Main Menu Solution Define Loads Apply Structural选择上边的横梁 点OK弹出的对话框中在 VALUE Load PRES value处设置参数为 1800 OK完成7）打开输出设置菜并设置参数选择 Main Menu Solution Load Step Opts Output Ctrls Solu Printout 弹出的对 话框中勾选Every substep OK完成8）计算选择Main Menu Solution Solve Current LS 弹出的对话框如下，点 OK继续接着会弹出提示的对话框，点 Yes，然后系统开始运算

7、。当提示出现Solution is done 对话框表示运算完成，点 Close。9）查看等效应力、应变结果a、查看应变结果Main Me nu General Postproc Plot Results Co ntour Plot Nodal Solu 弹出对话框 中（如下图）选择 Nodal Solution 在 Un displaced shape key 中选择 Deformed shape with undeformed model（方便区分变形前后的对比）分别查看X、Y、Z和总的应变图X方向的变形图num SOLUTTONANDEC 1 2013l6：14-_EE-O.lE-OS

8、.-4-fl.2t7EClS 37E B .48SE-C5Y方向的变形图UOmi SOT-HTTCNDEC 1 2O1&SUB -1TIME-1 m （阿R5Y5=0DMK =.73MN rSMC =.l. n43E-D4 WTgE-Q1电 旬 1 起-CH -315E-35-_*eE-34 *.4E-04 -.33CE-C4 -_li-04 _13-0Z方向的变形图N6T ST.TTTTSISTLPLDKJ X总的变形图90CAL SOLnTTCNL.331E-04.：43E-0i.575E-04.7451-04Nodal Solu 弹出对话框在 Un displaced shape key

9、b、等效应力的结果Main Me nu General Postproc Plot Results Co ntour Plot 中（如下图）选择 Nodal Solution Stress von Mises stress 中选择 Deformed shape onlyLE:ll:05-OOSDig224J2 B44EOa5c7ZDS33S-GL11.112014J3-EJ41bfidOfa? *7B4C97-1011+07结论 通过以上分析，可得出以下结论：1） 在ANS丫5中通过建立模型，施加边界条件，来分析结构的受力 情况，对于有应力集中的地方，可通过结构改进来调整。2） 自行车结构的设计应注意两点：一是减少应力集中的区域二是尽量采用三角形这一稳定的结构来保证结构的简单稳定参考文献1李黎明 an sys 有限元分析实用教程2、 白葳、喻海良 通用有限元分析清华大学出版社14 卷 22 期，2003, 11 15 / 153、 邓宗全，胡明自行车的运动学建模中国机械工程.