輪轂有限元分析說明書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目錄1設(shè)計項目名稱 大型工程軟件綜合課程設(shè)計2設(shè)計目的和要求(1)掌握應(yīng)用catia實體建模方法。(2 )掌握應(yīng)用ansys進(jìn)行簡單有限元分析方法，要求學(xué)生能對問題進(jìn)行分析，自己獨立完成。3實驗內(nèi)容：利用CATIA畫出輪轂實體模型,然后倒入ANASY對輪轂進(jìn)行有限元分析，觀察輪轂在靜止時面受力變化情況。4試驗方法：合理利用好CATIA 和ANASYS各命令，完成實體建模與分析5三維建模生成輪轂實體(1) 打開CATIA軟件:開始機械設(shè)計零部件設(shè)計。 (2) 單位設(shè)置：工具選項單位把長度單位改為毫米單擊確定。 (3) 由XY平面進(jìn)入草圖，以原點為圓心畫一個半徑為200m

2、m的圓，退出草圖，將圓拉伸成280mm的凸臺。(4)由yz平面進(jìn)入草圖，用直線命令畫出插入幾何體的平面輪廓如圖： 圖5.1(5) 退出草圖，將輪廓曲面繞圓柱軸線旋轉(zhuǎn)360°，結(jié)果如圖：圖5.2(6) 生成新的實體： 圖5.3 (7) 由圓柱上平面，進(jìn)入草圖，以原點為圓心畫一個半徑為190mm的圓，退出草圖，將做深度為20mm的凹槽。結(jié)果如圖： 圖5.4 (8) 由YZ平面進(jìn)入草圖，利用線命令畫出插入體的平面圖形，如圖所示： 圖5.5(9) 退出草圖，將插入面繞圓柱軸線旋轉(zhuǎn)360度,如圖： 圖5.6 (10) 抽出由面2生成的旋轉(zhuǎn)體： 圖5.7 (11)由yz平面進(jìn)入草圖，利用線命令畫

3、出插入幾何體的平面圖形3。圖5.8 (12) 退出草圖，將插入面3繞圓柱體軸線旋轉(zhuǎn)360度。 圖5.9(13) 得到圖如下： 圖5.10（14）進(jìn)入草圖以原點為圓心畫一個半徑為160mm的圓，退出草圖，將圓做成深度為80mm的凹槽。 圖5.11(15) 由YZ平面進(jìn)入草圖，利用直線命令畫出插入體的平面圖 圖5.12(16) 退出草圖，將插入面4繞圓柱軸線旋轉(zhuǎn)360度圖5.13(17) 最后生成新的實體如圖： 圖5.14 (18) 由實體的上表面進(jìn)入草圖，畫一個半徑為170mm的圓，退出草圖，將圓做成深度為40mm的凹槽。圖5.15(19) 由實體的上表面進(jìn)入草圖，畫一個半徑為180mm的圓，退

4、出草圖，將圓做成深度為20mm的凹槽。圖5.16 (20) 由實體頂部錐面進(jìn)入草圖，畫一個半徑為10mm的圓，退出草圖，做50mm的凹槽。圖5.17 (21) 將圓柱一環(huán)形陣列，如圖 圖5.18 (22)由實體的錐面進(jìn)入草圖，在錐表面上，利用樣條線命令畫一個平面圖形，如圖:圖5.19 (23) 退出草圖，將平面圖形做成深度為50mm的凹槽。 圖5.20 (24)對凹槽2環(huán)形陣列，結(jié)果如圖：圖5.216 模型導(dǎo)入ANASYS過程 (1) FileImportCATIA V5chenpart01.CATpart (2) PlotCtolsstylesolid model facetsfine7 定

5、義材料屬性單元類型設(shè)置：ANSYAMainMenuPreprocessorElement typeadd/edit/deleteaddsolidbrick 8node 45材料屬性設(shè)置：ANSYAMainMenuMeterialPropsMaterialModelsStructuralLinearElasiticIsotropicEX(2e11) PRXY(0.3) 8 劃分網(wǎng)格ANSYAMainMenuPreprocessorMeshingMeshToolElementAttributeVolumesset選輪轂，點擊Apply. ElementTypenumber選1 SOLUD45。 M

6、eshtoolMesh（Volumes）Shape（Tet Free）點擊Mesh選擇輪轂。圖8.19 施加約束和載荷加約束：solotionDefineLoads Apply Structural DisplacementOn Areas ，在實體上錐面的四個柱面上加固定約束，單擊Apply 選擇All DoF約束。加載荷：點擊Strctual下的Pressure On Areas 在實體上取如圖上面輸入力為500pa。圖8.2求解：SolutionSolveCurrentLS 圖8.310 瀏覽及分析結(jié)果單擊PlotResultsContourPlotNodalSolustressvon mises stress出現(xiàn)圖 圖10.1輪轂應(yīng)力圖單擊PlotResultsContourPlotNodalSoluDOF solutionDisplacement出現(xiàn)圖 圖10.2輪轂位移圖 由應(yīng)力圖可以觀察到，中間四個圓柱面（即固定約束處）受到的應(yīng)力最大，然后力從中間往四周走逐漸減小，最大應(yīng)力44371pa.在輪轂的倆側(cè)變形最大，輪轂位移最大為0.m.11 參考文獻(xiàn)【1】 尤春風(fēng)，CATIA V5機械設(shè)計M,北京：清華大學(xué)出版社，2002.【2】 尤春風(fēng)，CATIA V5曲面造