ansys課設(shè)參考模板

1、CAD/CAE軟件實(shí)踐課程設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 序 號(hào)： 17 姓 名： . 指導(dǎo)教師：.老師起止日期：2012年2 月 13 日 至 2 月 24 日1 / 24CAD/CAE軟件實(shí)踐課程設(shè)計(jì)第一題（平面問(wèn)題）：如圖所示零件，所受均布力載荷為q,分析在該作用力下的零件的形變和應(yīng)力狀況，本題簡(jiǎn)化為二維平面問(wèn)題進(jìn)行靜力分析，零件材料為Q235。序號(hào)數(shù)據(jù)（長(zhǎng)度單位mm，分布力單位N/cm）ABCDq172526012254200一、創(chuàng)建幾何模型1. 建立關(guān)鍵點(diǎn) Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keyp

2、oints >in Active CS, 輸入節(jié)點(diǎn)1（0，0）、2（0，150）、3（126，150）、4（252，150）、5（252，90）、6（130，90），點(diǎn)OK。 2.連直線 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines >Straight Line，用光標(biāo)點(diǎn)1、2點(diǎn)，2、3點(diǎn)，3、4、點(diǎn)，4、5點(diǎn)，5、6點(diǎn)連成直線，連完OK。 3.組合成平面圖形 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary

3、 >By lines, 彈出對(duì)話框。用光標(biāo)點(diǎn)各線段. 4.畫(huà)兩個(gè)圓 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid circle在對(duì)話框中輸入X=50，Y=100 Radius=29點(diǎn)OK，重復(fù)做第二個(gè)X=193,Y=125 Radius=15點(diǎn)ok。 5. 減去小圓Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Boolean >Subtract>Areas,彈出對(duì)話框中后，用光標(biāo)先點(diǎn)平面，點(diǎn)“OK”，再點(diǎn)要減去的小

4、圓，再點(diǎn)“OK” 生成下面圖形：2. 定義單元類型及其常數(shù)1. 定義單元類型 Main Menu>Proprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete 彈出對(duì)話框中后，點(diǎn)“Add” 。雙彈出對(duì)話框，選“Solid”和“8 node 82”,點(diǎn)“OK”，退回到前一個(gè)對(duì)話框。2. 設(shè)置單元選項(xiàng) 點(diǎn)“Element Type”對(duì)話框中的“Options” K3處選：Plans strs w/thk (表示選平面應(yīng)力單元有厚度) K5處選：Nodal stree(表示需要額外輸出單元節(jié)點(diǎn)應(yīng)力) K6處選：No extra output.3. 定義幾何常

5、數(shù)（即單元厚度） Main Menu>Proprocessor>Real Constants >Add/Edit/Delete 彈出對(duì)話框中后，點(diǎn)“Add” ,再點(diǎn)“OK”, 彈出對(duì)話框，輸入厚度值1。.定義材料屬性 Main Menu>Proprocessor>Material Props>Material Models. 彈出對(duì)話框，雙擊Structural>Liner>Elastic>Isotropic。輸入彈性模量和泊松比，2.1E5和0.25。點(diǎn)OK。3. 劃分網(wǎng)格. 定義網(wǎng)格(單元)尺寸 Main Menu>Proproc

6、essor>Meshing>Size Cntrls>Manual Size>Areas> All Areas, 彈出對(duì)話框，輸入單元邊長(zhǎng)為: 32. 劃分網(wǎng)格 Main Menu>Proprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Free,彈出對(duì)話框，點(diǎn)“Pick All”4. 加載和求解.定義分析類型 Main Menu >Solution > Analysis Type > New Analysis, 選擇Static2. 定義位移約束 Main Menu >Solution> Defi

7、ne Loads >Apply >Structural >Displacement >On Line，用光標(biāo)選擇最左邊的直線，點(diǎn)“OK”.在彈出的對(duì)框中選“All DOF”，VALUE中輸入0 3. 加載荷 Main Menu >Solution> Define Loads >Apply >Structural > Pressure> On Lines, 彈出對(duì)話框, 用光標(biāo)選中由點(diǎn)3和點(diǎn)4組成的直線，點(diǎn)“OK”，彈出對(duì)話框，在Load PRES value中輸入24，在Value中輸入0。4.求解 Main Menu >Sol

8、ution> Solve >Current LS五. 后處理1. 查看總體變形Main Menu >General Postproc>Plot Results > Deformed shape選擇Def+undeformed。2. 查看位移分布圖 Main Menu >General Postproc>Plot Results> Contour Plot>Nodal Solu, 在彈出對(duì)話框中選：Nodal Solution> DOF Solution > Displacement vector sum3. 查看應(yīng)力分布圖 Ma

9、in Menu >General Postproc >Plot Results > Contour Plot>Nodal Solution, 在彈出的對(duì)話框中選：Nodal Solution> Stress >von Mises stress或1st Principal stress第二題（簡(jiǎn)單三維問(wèn)題）：卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒心軸的材料為45鋼，軸的結(jié)構(gòu)和受力情況如下圖所示。請(qǐng)先用材料力學(xué)計(jì)算公式校核心軸的強(qiáng)度；然后利用有限元軟件對(duì)模型進(jìn)行有限元分析；并最后對(duì)兩者的結(jié)果進(jìn)行比較分析。序號(hào)數(shù)據(jù)（長(zhǎng)度單位mm，力單位KN）ABCDEF17220930901009025Fy

10、=0 ，F(xiàn)a+Fb-2*F=0 Ma=0 ，F(xiàn)a*1265-F*(930+115)-F*115=0 解得： Fa=23 Fb=27 求彎矩： Ma=0，Mb=0 求出該軸從左到右的三個(gè)階梯面的彎矩M1,M2,M3： M1=23*（220-110/2）=3795N.m M2=23*（220+110/2）-25*（110/2）=4950 N.m M3=27*（115+110/2）-25*（110/2）=3215 N.m 1=32*M1/（3.14*d1*d1*d1）=42.4Mpa 2=32*M2/(3.14*d2*d2*d2)=72.3Mpa 3=32*M3/(3.14*d3*d3*d3)=37

11、.0Mpa 由于許用強(qiáng)度是100Mpa，所以符合強(qiáng)度要求。ANSYSS分析步驟一 建立幾何模型 1建立關(guān)鍵點(diǎn) Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints >in Active CS, 輸入節(jié)點(diǎn)1（0，0），2（0，40），3（64，40），4（64，45），5（197，45），6（197，50），7（307，50），8（307，42.5），9（1127，45），10（1127，50），11（1237，50），12（1237，55），13（1242，55），14（1242，40），15（1352，40），16（1

12、352，0），17（252，50），18（1182，50）。 2連直線 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines >Straight Line，用光標(biāo)點(diǎn)1、2點(diǎn)，2、3點(diǎn)，3、4、點(diǎn)，4、5點(diǎn)，5、6點(diǎn)連成直線，連完OK。 3.組合成平面圖形 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary >By lines, 彈出對(duì)話框。用光標(biāo)點(diǎn)各線段，點(diǎn)OK。4繞直線轉(zhuǎn)一周 Main Menu>Preproc

13、essor>Modeling>Operate>Extrude>Areas>About Axis，彈出對(duì)話框中后，點(diǎn)面積，OK，再點(diǎn)對(duì)稱線，OK。5合并將上面已建好的實(shí)體，通過(guò)“布爾”運(yùn)算(相當(dāng)于邏輯運(yùn)算)合成一個(gè)總實(shí)體。Main Menu>Proprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Volumes, 彈出對(duì)話框中選:Pick All二 定義單元類型及常數(shù) 1. 定義單元類型Main Menu>Proprocessor>Element Type >Add/Edit/Del

14、ete 彈出對(duì)話框中后，點(diǎn)“Add” 。雙彈出對(duì)話框，選“Solid”和“10 node 92”,點(diǎn)“OK”，退回到前一個(gè)對(duì)話框。2. 設(shè)置單元選項(xiàng) 點(diǎn)“Element Type”對(duì)話框中的“Options” K5處選：Nodal stree(表示需要額外輸出單元節(jié)點(diǎn)應(yīng)力) K6處選：No extra output. 3. 定義材料屬性 Main Menu>Proprocessor>Material Props>Material Models. 彈出對(duì)話框，雙擊Structural>Liner>Elastic>Isotropic。輸入彈性模量2.1E5和泊松

15、比0.25三 劃分網(wǎng)格1. 定義網(wǎng)格(單元)尺寸 Main Menu>Proprocessor>Meshing>Size Cntrls>Manual Size>Smart Size> Basic, 彈出對(duì)話框，選擇：22. 劃分網(wǎng)格Main Menu>Proprocessor>Meshing>Mesh>Volumes>Free, 彈出對(duì)話框，點(diǎn)“Pick All” 四、 加載和求解. 定義分析類型 Main Menu >Solution > Analysis Type > New Analysis, 選擇Sta

16、tic 2. 定義位移約束 Main Menu >Solution> Define Loads >Apply >Structural >Displacement >On Areas, 彈出下面的對(duì)話框, 選擇軸的兩個(gè)斷面，OK，在彈出的對(duì)話框中，選擇All DOF，在Value中輸入0 3. 加載荷Main Menu >Solution> Define Loads >Apply >Structural > Force/ Moment > On Keypoints,彈出對(duì)話框后選擇所受載荷的點(diǎn)，點(diǎn)OK后彈出另外話框，選擇FY

17、，文本框中輸入-25000，單擊OK。4. 求解: Main Menu >Solution> Solve >Current LS五. 后處理1. 查看總體變形Main Menu >General Postproc >Plot Results > Deformed shape2. 查看位移分布圖Main Menu >General Postproc >Plot Results > Contour Plot>Nodal Solu, 在彈出的對(duì)話框中選：Nodal Solution> DOF Solution > Displac

18、ement vector sum 3. 查看應(yīng)力分布圖Main Menu >General Postproc >Plot Results > Contour Plot>Nodal Solution, 在彈出的對(duì)話框中選：Nodal Solution> Stress >von Mises stress. 第三題（常見(jiàn)零件）：一、如圖所示支座零件，工作時(shí)兩法蘭分別承受F1和F2的作用力（螺栓連接，螺栓受剪力），方向如圖所示，零件材料為鑄鋼，圖中長(zhǎng)度單位為mm。建立三維實(shí)體模型，采用靜力分析該零件的變形和應(yīng)力狀況。 序號(hào)數(shù)據(jù)（長(zhǎng)度單位mm，力單位N）ABCDEF1

19、F21717415612157225003000一創(chuàng)建幾何模型： 1.用solidworks創(chuàng)建三維模型 2.將三維模型導(dǎo)入ANSYS中：File>Import>IGS，彈出對(duì)話框，點(diǎn)OK，再點(diǎn)Browse，選擇文件，點(diǎn)OK。導(dǎo)入完成。二定義單元類型及其常數(shù) 1.定義單元類型 Main Menu>Proprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete 彈出對(duì)話框中后，點(diǎn)“Add” 。雙彈出對(duì)話框，選“Solid”和“10 node 92”,點(diǎn)“OK”，退回到前一個(gè)對(duì)話框。2. 設(shè)置單元選項(xiàng) 點(diǎn)“Element Type”對(duì)話框中的“O

20、ptions” K5處選：Nodal stree(表示需要額外輸出單元節(jié)點(diǎn)應(yīng)力) K6處選：No extra output. 3. 定義材料屬性 Main Menu>Proprocessor>Material Props>Material Models. 彈出對(duì)話框，雙擊Structural>Liner>Elastic>Isotropic。輸入彈性模量2.1E5和泊松比0.25三 劃分網(wǎng)格 Main Menu>Proprocessor>Meshing>Mesh>Volumes>Free, 彈出對(duì)話框，點(diǎn)“Pick All”四、

21、加載和求解. 定義分析類型 Main Menu >Solution > Analysis Type > New Analysis, 選擇Static 2. 定義位移約束(對(duì)四個(gè)螺旋限制約束) Main Menu >Solution> Define Loads >Apply >Structural >Displacement >On Areas, 在彈出對(duì)話框中選擇Circle，選擇頂部四個(gè)螺旋孔，在對(duì)話框中選全約束，輸入值為0. 3. 加載荷Main Menu >Solution> Define Loads >Apply

22、>Structural >Pressure>On Areas. 加載到法蘭盤(pán)四個(gè)孔的應(yīng)力都為等于2.37E6N/(M*M)，另一個(gè)法蘭盤(pán)的四個(gè)孔的應(yīng)力都為等于2.84E6N/(M*M)。 四.求解Main Menu >Solution> Solve >Current LS五. 后處理1. 查看總體變形Main Menu >General Postproc >Plot Results > Deformed shape2. 查看應(yīng)力分布圖Main Menu >General Postproc >Plot Results > C

23、ontour Plot>Nodal Solution, 在彈出的對(duì)話框中選：Nodal Solution> Stress >von Mises stress. 3. 查看位移分布圖Main Menu >General Postproc >Plot Results > Contour Plot>Nodal Solu, 在彈出的對(duì)話框中選：Nodal Solution> DOF Solution > Displacement vector sum四. 如圖所示軸，工作時(shí)所受扭矩為T(mén)，軸材料為45# 鋼，圖中長(zhǎng)度單位為mm。建立三維實(shí)體模型，采用

24、靜力分析其變形和應(yīng)力狀況。（提示：兩鍵槽傳遞扭矩）序號(hào)數(shù)據(jù)（長(zhǎng)度單位mm，扭矩單位N.m）ABCDET1746362824241400一創(chuàng)建幾何模型： 1.用solidworks創(chuàng)建三維模型 2.將三維模型導(dǎo)入ANSYS中：File>Import>IGS，彈出對(duì)話框，點(diǎn)OK，再點(diǎn)Browse，選擇文件，點(diǎn)OK。導(dǎo)入完成二定義單元類型及其常數(shù) 1.定義單元類型 Main Menu>Proprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete 彈出對(duì)話框中后，點(diǎn)“Add” 。雙彈出對(duì)話框，選“Solid”和“Brick 8 node 45”,點(diǎn)

25、“OK”，退回到前一個(gè)對(duì)話框。2. 定義材料屬性 Main Menu>Proprocessor>Material Props>Material Models. 彈出對(duì)話框，雙擊Structural>Liner>Elastic>Isotropic。輸入彈性模量2.1E5和泊松比0.253.劃分網(wǎng)絡(luò)1從主菜單中選擇Main Menu：Proprocessor>Meshing>Mesh tool 命令，打開(kāi)Mesh Tool。2單擊line域Set按鈕，打開(kāi)線選擇對(duì)話框，要求選擇定義單元?jiǎng)澐謹(jǐn)?shù)的線。選擇大軸孔圓周，單擊OK按鈕。3ANSYSS會(huì)提示線劃

26、分控制的信息，在No. of element divisions 文本框中輸入10，單擊OK。4在對(duì)話框中選擇Mesh域中的Volumes，單擊MESH，打開(kāi)體選擇對(duì)話框，單擊pick all。四、 加載和求解. 定義分析類型 Main Menu >Solution > Analysis Type > New Analysis, 選擇Static 2. 定義位移約束 Main Menu >Solution> Define Loads >Apply >Structural >Displacement >On Areas,在彈出的對(duì)話框中輸入要固定的面，一端約束XYZ三個(gè)方向，另一端約束XY兩個(gè)方向。 3加載荷 在兩個(gè)鍵槽加兩個(gè)方向相反的面力，分別為116000N和93000N。操作如下： Main Menu >Solution> D