連桿受力分析實(shí)例(簡(jiǎn)化)

1、連桿受力分析實(shí)例(簡(jiǎn)化)錯(cuò)誤！文檔中沒(méi)有指定樣式的文字。第4章連桿受力分析問(wèn)題描述：如圖1所示的幾何模型，連桿的厚度為05in。在小頭孔的內(nèi)側(cè)90° 范圍內(nèi)承受p二i ooopsi的曲載荷作用，利用有限元分析該連桿的受力狀態(tài)。 連桿的材料屬性為楊氏模量type>add/edit/delete 命令，彈出【element邛yes】對(duì)話框。單擊按鈕，彈出【labrary of element types對(duì)話框。 選擇“not solved”和“mesh facet 200”選項(xiàng)，單擊按鈕。(2) 設(shè)置單元選項(xiàng)：?jiǎn)螕鬳lement types對(duì)話框中的按鈕，彈出如圖2 所示的

2、mesh200 element type option對(duì)話框。設(shè)置k1”為'quad 8node”, 單擊按鈕。單擊按鈕，彈出【library of element type對(duì)話框。選擇“structural solid” 和 “brick 20node 95” 選項(xiàng)，單擊按鈕，單擊按鈕。對(duì)話框圖1連桿的幾何模型1. 定義工作文件名和工作標(biāo)題(1) 定義工作文件名：執(zhí)行 utility menu>file>change jobname 命 令，在彈出的changejobname對(duì)話框中輸入“crod”,選擇new log and error files復(fù)選框

3、，單擊按鈕。(2) 定義工作標(biāo)題:執(zhí)行 utility menu>file>change title 命令,在 彈岀的【change title對(duì)話框中輸入 the stress calculating of c-rod 單 擊按鈕。(3) 重新顯示:執(zhí)行 utility menu>plot>replot 命令。2. 定義單元類型及材料屬性(1) 設(shè)置單元類型：執(zhí)行 main menu>preprocessro>element1執(zhí)行main define窗口。雙擊”選項(xiàng)，material number i】對(duì)話

4、框。 輸入“ex=30e6, prxy二0.3”，單擊按鈕。執(zhí)行 material>exit 命令，完成 材料屬性的設(shè)置。圖 3【define material models behavior窗口3. 建立2d模型錯(cuò)誤！文檔中沒(méi)有指定樣式的文字。(1) 創(chuàng)建兩個(gè)圓環(huán)面：執(zhí)行mainmenu>preprocessor>modeling>create>areas>circle>by dimensions 命令，顯示【circular area by dimensions對(duì)話框。如圖 4 所示 輸入數(shù)據(jù)

5、，單擊按鈕。在thetai文本框中輸入“45”，單擊按鈕。圖6輸入數(shù)據(jù)(2) 平移工作平面:執(zhí)行utilitymenu>workplane>offset wp to>xyz locations 命令，彈出一個(gè) 拾取框。在坐標(biāo)欄中輸入“6.5”，單擊按鈕。(3) 將激活的坐標(biāo)系設(shè)置為工作平面坐標(biāo)系：執(zhí)行utilitymenu>workplane>change active cs圖4輸入數(shù)據(jù)to>working plane 命令。(4) 創(chuàng)建另兩個(gè)圓環(huán)面：執(zhí)行 main menu>preprocess

6、or>modeling>create>areas> circle> by dimensions 命令，彈出【circular area by dimensions對(duì)話框。輸入 “radi二0.7”，"rad2二0.4”， “thetai二0”，“theta2二 180”，單擊按鈕。輸入“theta2二135”，單擊按鈕。(5) 面疊分操作：執(zhí)行mainmenu > preprocessor >modeli ng>operate>booleans>

7、overlap> areas命令，彈出一個(gè)拾取框。拾取編號(hào)為al、a2、a3和a4 的面，單擊按鈕。選擇編號(hào)為a5和a6的面，單擊按鈕，生成結(jié)果如圖7 所示。(2)打開(kāi)面編號(hào)控制：執(zhí)行utilitymenu>plotctrls>numbering 命令，彈出如圖 5 所示的plot numbering controls對(duì)話框。選擇areas number復(fù)選框,單擊鈕。按圖 5【plot numbering controls對(duì)話框4. 創(chuàng)建兩個(gè)矩形面(1) 生成矩形面：執(zhí)行mainmen u>preprocessor>mod

8、eli ng>create>areas> rectangle> by dimensions 命令，彈出【create rectangle bydimensions】對(duì)話框。如圖6所示輸入數(shù)據(jù)，單擊按鈕?！皒i, x2”及“y1, y2”中分別輸入“u.8, j.2”及“0, 0.3",單擊按鈕。圖7生成結(jié)果(6) 激活總體笛卡兒坐標(biāo)系：執(zhí)行utility menu>workplane>change active cs to>global cartesian命令。2錯(cuò)誤！文檔中沒(méi)有指定樣式

9、的文字。(刀定義4個(gè)新的關(guān)鍵點(diǎn)：執(zhí)行mainmenu>preprocessor>modeling>create>keypoints>ln active cs 命令，彈出create keypoints in active coordinate system對(duì)話框，女口圖 8 所示。在keypoint number和location in active cs文本框中輸入"28”、“2.5”和“0.5”,單擊按鈕。輸入“29”、“3.25 ”和“0.4”，單擊按鈕，輸入 “30”、“4” 和"0.33&quo

10、t;,單擊按鈕，輸入 “3t、“4.75” 和"0.28"o單擊按鈕，生成結(jié)果如圖9所示。圖10輸入數(shù)據(jù)圖8輸入數(shù)據(jù)圖口生成的樣條曲線 圖9生成關(guān)鍵點(diǎn)的結(jié)果(8)激活總體柱坐標(biāo)系：執(zhí)行 utility menu>workplane>changeactive cs to>global cylindrical 命令。(9)創(chuàng)建樣條線：執(zhí)行mainmenu>preprocessor>modeling>create>li nes>splines>withop

11、tions >spline thru kps命令，彈出一個(gè)拾取框。按順序拾取編號(hào)為5、28、29、30、31.和 22 這 6個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。單擊按鈕，彈出【bspline】對(duì)話框。如圖10所示輸入數(shù)據(jù)，單擊按鈕，生成的樣條曲線如圖11所示。5. 生成一個(gè)新面(1) 在關(guān)鍵點(diǎn)間創(chuàng)建直線：執(zhí)行mainmenu>preprocessor>modeling>create>lines> lines>straight line命令，彈出一個(gè)拾取框。拾取編號(hào)為1和18的關(guān)鍵點(diǎn)，單擊按鈕。(2) 打開(kāi)線的編號(hào)并顯示線

12、：執(zhí)行utilitymenu>plotctrls>numbering 命令，彈出plot numbering controls】對(duì)話框。選擇line number復(fù)選框,單擊按鈕。執(zhí)行utilitymenu>plot>lines命令，顯示結(jié)果如圖12所示。圖12顯示所有線及其編號(hào)3錯(cuò)誤！文檔中沒(méi)有指定樣式的文字。(3) 由線生成新的面：執(zhí)行main menu>preprocessor>modeling>create>areas> arbitrary>by

13、lines命令，彈出一個(gè)拾取框。拾取編號(hào)為6、1、7和25的4條線，單 擊按鈕，生成結(jié)果如圖13所示。圖15生成結(jié)果圖13連桿體面的生成結(jié)果(4) 放大連桿的左面部分：執(zhí)行 utility menu>plotctrls>pan zoom rotate命令，顯示pan-zoom-rotate工具欄。單擊按鈕。然后拾取連 桿的左血大頭孔部分，單擊完成放入操作。(5) 線倒角：執(zhí)行mainmenu>preprocessor>modeling>create>lines&gt兒ine fillet 命令,彈出一個(gè)

14、拾取框。拾取編號(hào)為36和40的線，單擊按鈕，彈出【line fillet 對(duì)話框。如圖14所示輸入數(shù)據(jù)，單擊按鈕。然后重復(fù)上述操作，對(duì)編號(hào) 為40、31、30和39的線進(jìn)行倒角。單擊按鈕，生成結(jié)果如圖15所示。(6) 由前面定義的3個(gè)線倒角創(chuàng)建新的面：執(zhí)行mainmen u>preprocessor>modeling>create>areas>arbitrary>by lines 命令，彈出一個(gè)拾取框。拾取編號(hào)為12、10和13的線，單擊按鈕。拾取編號(hào)為17、15和19的線，單擊按鈕。拾取編號(hào)21、22和23的

15、線，單擊按鈕。(刀面相加操作：執(zhí)行mainmenu>preprocessor>modeli ng>operate>boolea ns>add>ar eas命令，彈出一個(gè)拾取框。單擊按鈕。單擊【pan-zoom-rotate工具欄 中的按鈕，生成結(jié)果如圖16所示。圖14輸入數(shù)據(jù)圖16面相加操作后生成的結(jié)果(8) 關(guān)閉線及面的編號(hào):執(zhí)行 utility menu>plotctrls>numbering 命令，彈出plot numbering controls對(duì)話框。清除【line num

16、ber復(fù)選 框，單擊按鈕。4錯(cuò)誤！文檔中沒(méi)有指定樣式的文字。(9) 保存幾何模型：執(zhí)行utility menu>file>save as命令，彈出 save as對(duì)話框。在【save database to下拉列表框中輸入文件名“crodmodel”，單擊按鈕。6. 生成2d網(wǎng)格(1) 設(shè)置單元尺寸并劃分網(wǎng)格：執(zhí)行mainmenu>preprocessor>meshing>meshtool 命令，彈出劃分網(wǎng)格 工具欄。單擊 “size controls:” 欄 uglobal”旁邊的按鈕，彈出如圖17所示的global el

17、ement sizes對(duì)話框。在size文本框中輸入“0.2”，單擊按鈕。單擊劃分網(wǎng)格工具欄中的按鈕，彈出一個(gè)拾取框。單擊按鈕, 采用口由網(wǎng)格劃分的結(jié)果如圖18所示。欄中的第一個(gè)按鈕，彈出如圖19所示的meshing attributes對(duì)話框。在【element type numbe】”下拉列 表框中選擇“solid95”選項(xiàng)，單擊按鈕。圖 19【meshing attributes對(duì)話框(2) 設(shè)置拖動(dòng)方向的單元數(shù)目；執(zhí)行mainmenu>preprocessor>modeling>operate> extrude>el

18、emext opts命令,彈出如圖20所示的【element extrude options】對(duì)話框。在【vali】文本框中輸入“3”，單擊按鈕。圖 17【global element sizes對(duì)話框圖18生成的2-d網(wǎng)格的結(jié)果圖 20【element extrude options對(duì)話框(2) 保存網(wǎng)格結(jié)果：執(zhí)行utility menu>file>save as命令,彈出save as對(duì)話框。在【save database to】下拉列表框中輸入文件名 “c_rod_2d_mesh,單擊按鈕。7. 采用拖動(dòng)生成3d網(wǎng)格(1)改變單元類型：?jiǎn)螕魟澐志W(wǎng)格工具5(3)

19、 拖動(dòng)生成3d網(wǎng)格：執(zhí)行mainmenu>preprocessor>modeling>operate>extrude>areas>along normal命令，彈出一個(gè)拾取框，點(diǎn)擊整個(gè)面，彈出如圖21所示的extrude area along normal對(duì)話框。在【dist】文本框中輸入“0.5”，單擊按錯(cuò)誤！文檔中沒(méi)有指定樣式的文字。鈕。圖 21【extrude area along normal對(duì)話框(4) 打開(kāi)【pan-zoom-rotate t具欄：執(zhí)行 utility menu>plo

20、tctrls> pan zoom rotate-命令，彈出【pan-zoom-rotate工具欄，單擊工具欄中 的按鈕。(5) 顯示網(wǎng)格:執(zhí)行 utility menu>plot>plot element,生成的 3d 網(wǎng)格如圖22所示。執(zhí)行 main menu>solution>defineloads>apply>structural>displacement>symmetry b.c>onareas命令，彈出一個(gè)拾取框。拾取y=0的所有面(面號(hào)為15、

21、16、17、20、 21、22和25),單擊按鈕。(3) 施加 z 方向的約束： 執(zhí)行 main menu>solution>defineloads>apply>structural >displacement>on 命令，彈出一 個(gè)拾取框。拾取編號(hào)為nodes447的節(jié)點(diǎn)，單擊按鈕，彈出一個(gè)對(duì)話框。在dof to be constrained 下拉列表框中選擇“uz”選項(xiàng)，單擊按鈕。(4) 選擇所有實(shí)體：執(zhí)行 utility menu>select>everything 命令。(5

22、) 顯示單元：執(zhí)行 utility menu>plot>plot elements 命令,結(jié)果 如圖23所示。圖22生成的3d網(wǎng)格結(jié)果圖23施加約束后牛成的結(jié)果(6) 保存網(wǎng)格結(jié)果：執(zhí)行utility menu>file>save as命令，彈出【save as】對(duì)話框。在【save database to下拉列表框中輸入文件名“c_rod _3d_meshn,單擊按鈕。8. 施加約束、載荷并求解(1) 在大孔的內(nèi)表面施加對(duì)稱約束:執(zhí)行mainmenu >solution > defineloads&g

23、t;apply>structural>displacement>symmetry b.c.>on areas命令，彈岀一個(gè)拾取框。拾取大孔的內(nèi)表面(面號(hào)為18和19),單擊 按鈕。(2) 在y二0的所有面上施加對(duì)稱約束：6(6) 設(shè)置面載荷的表示方式：執(zhí)行 utility menu>plotctrls>symbol 命令，彈出一個(gè)對(duì)話框。在show pres and convect as】下拉列表框中選擇 u arrow“選項(xiàng)，單擊按鈕。 在小孔內(nèi)表面施加面載荷，執(zhí)行main menu>solut

24、ion>defme loads>apply> structural>pressure>on areas 命令，彈出一個(gè)拾取 框。拾取小孔的內(nèi)表面(面號(hào)為23),單擊按鈕，顯示如圖24所示的【apply pres on areas對(duì)話框。在load pres value文本框中輸入 “1000”,單 擊按鈕。錯(cuò)誤！文檔中沒(méi)有指定樣式的文字?！癲ef+undeformect單選按鈕，單擊鈕，結(jié)果如圖27所示。圖 24 【apply pres on areas對(duì)話框圖 26【plot deformed shape】對(duì)話框(8) 選

25、擇 pcg 迭代求解器：執(zhí)行 main menu>solution>analysistype>sol' n controls 命令,彈出如圖 25 所示的【solution controls】對(duì) 話框。在最上面一行點(diǎn)擊“sol' s options在“equation solver”選項(xiàng)組 中選擇 “pre-condition cg”單選按鈕，單擊按鈕。圖27變形形狀的結(jié)果圖 25【solution controls對(duì)話框(9) 開(kāi)始求解運(yùn)算:執(zhí)行 main menu>solution>solve&g

26、t;current ls 命令，彈岀一個(gè)提示框。瀏覽后執(zhí)行file>close命令，單擊按鈕開(kāi)始求 解運(yùn)算。出現(xiàn)一個(gè)【solution is done】對(duì)話框時(shí)單擊按鈕，完成求解運(yùn)算。(10) 保存分析結(jié)果:執(zhí)行utility menu>file>save as命令，彈出save as對(duì)話框。輸入“c_rod_resu”單擊按鈕。9 瀏覽分析結(jié)果(1)顯示變形形狀：main menu>general postproc>plotresults>deformed shape 命令，彈出如圖 26 所示的【plot deformed sh