ansys模擬報告支座類零件及結構靜力模擬分析

1、-. z.材料成形過程數(shù)值模擬報告：ANSYS模擬報告支座零件建模及構造靜力模擬分析報告1、問題描述上圖為需要建立的模型的3D示意圖，底座為150400的矩形，有通孔的一邊兩個角有半徑為7的倒角，底座上的通孔半徑為40，主體為兩塊穿插的肋板和被支撐圓柱，主肋板為長300厚30的板塊，副肋板寬120厚30，空心圓柱體內(nèi)徑為80外徑為140。圓柱體上有內(nèi)徑20外徑40的小型瞳孔。使用材料為Q235鋼材，彈性模量為206000Mpa，泊松比0.3，密度為7840kg/M3,屈服強度為235Mpa。固定底面和通孔不動，對大圓柱內(nèi)外表施加30Mpa起擴*作用的載荷。2、問題分析選用自頂向下建模的方式。先

2、做一個矩形塊為底板，然后再建立一個板塊，用矩形塊減去板塊。然后對底板的兩個角進展倒角操作，然后在底板上建立兩個圓柱體，用底板減去圓柱通孔。建立一個支撐肋板，再建立一塊肋板。變換坐標系，建立大空心圓柱體，利用平面劃分將圓柱與肋板分開，然后進展減操作。然后再建立一個半徑為20的小圓柱體，用大空心圓柱體減去半徑小的圓柱體到達打孔的目的。將小塊肋板延長，然后進展修整肋板操作。最后將全部模型進展合并操作。建模完成后劃分有限單元格并設置單元尺寸，輸入鋼材的參數(shù)，確定約束條件，對模型大空心圓柱內(nèi)外表施加30Mpa起擴*作用的載荷，通過軟件對受力情況進展分析模擬并保存示意圖。模擬計算過程1.定義工作文件名和工

3、作標題1定義工作文件名：File | Change Jobname，輸入文件名稱，OK。2定義工作工作標題：File | Change Title，輸入工作標題,OK。3重新顯示：Plot | Replot2.顯示工作平面1顯示工作平面：WorkPlane | Display Working Plane2關閉三角坐標符號：PlotCtrls | Window controls | Window Options | Location of triad | Not shown3顯示工作平面移動和旋轉工具欄：WorkPlane | Offset WP by Increments,把角度degrees

4、調(diào)整到90，然后通過旋轉*,Y,Z軸來建立，*軸在前，Y軸在右，Z軸在上的右手坐標系。3.生成支座底板1生成矩形塊：Preprocessor | Modeling | Create | Volumes | Block | By Dimensions,然后分別輸入0，150；0，400；0，40。2生成矩形塊：Preprocessor | Modeling | Create | Volumes | Block | By Dimensions,然后分別輸入0，150；85，315；0，10。3體相減操作：Preprocessor | Modeling | Operate | Booleans |

5、Subtract | Volumes，先選擇被減的基體，OK。在選擇要減去的小矩形塊，OK。4.支座底板倒角操作1面倒角：Preprocessor | Modeling | Create | Areas | Area Fillet，然后用鼠標選擇兩個相交的平面，回車確定，在曲面半徑輸入40，回車。之后對另外兩面重復操作，得到圖片的樣子。2體用倒角面分開：Preprocessor | Modeling | Operate | Booleans | Divide | Volumes by area，先選中整個矩形塊，回車確認，在依次選中兩個倒角面，確認。3體刪除操作：Preprocessor |

6、Modeling | Delete | Volume and Below，依次選中兩個個角，確認，刪除支座底板的2個角。5.支座底板打孔操作1生成第1個圓柱體：Preprocessor | Modeling | Create | Volumes | Cylinder | Solid Cylinder輸入WP *=110，WPY=40，半徑20，高度50，OK。2生成第2個圓柱體：Preprocessor | Modeling |Create | Volumes | Cylinder | Solid Cylinder輸入WP *=110，WPY=360，半徑20，高度50，OK。3體相減操作：P

7、reprocessor | Modeling | Operate | Booleans | Subtract | Volumes，先選擇被減的基體，OK。再選擇兩個要減去的圓柱體，OK。6.生成肋板1生成矩形塊：Preprocessor | Modeling | Create | Volumes | Block | By Dimensions,然后分別輸入0，30；50，350；40，265。2生成矩形塊：Preprocessor | Modeling | Create | Volumes | Block | By Dimensions,然后分別輸入30，88；185，215；40，265。3

8、體積加操作：Preprocessor | Modeling | Operate | Booleans | Add | Volumes ，點擊 pick all了。7.在肋板上建立空心圓柱1平移工作平面：WorkPlane | Offset WP by Increments,在上部的框中輸入-22，200，240。2旋轉Z*工作平面：WorkPlane | Offset WP by Increments,在下部的框中輸入0，0，90。3生成空心圓柱體：Preprocessor | Modeling | Create | Volumes | Cylinder | solid Cylinder輸入W

9、P *=0，WPY=0，半徑1為40，半徑2為70，高度120，OK。4肋板用半徑為70的圓柱面分開：Preprocessor | Modeling | Operate | Booleans | Divide | Volumes by area，選中大圓柱的外外表，OK。5刪除空心圓柱體內(nèi)部的體塊：Preprocessor | Modeling | Delete | Volume and Below，選擇大圓柱面內(nèi)的體積，OK。8.在空心圓柱上打孔1旋轉Z*工作平面：WorkPlane | Offset WP by Increments,在下部的框中輸入0，0，-90。2平移工作平面：Work

10、Plane | Offset WP by Increments,在上部的框中輸入60，0，0。3生成空心圓柱體：Preprocessor | Modeling |Create | Volumes | Cylinder | Hollow Cylinder，輸入WP *=0，WPY=0，半徑1為40，半徑2為70，高度120，OK。4空心圓柱體用半徑為40的內(nèi)圓柱面分開：Preprocessor | Modeling | Operate | Booleans | Divide | Volumes by area，先選中要分割的小圓柱體，在選中大圓柱內(nèi)外表，OK。5刪除空心圓柱內(nèi)部的塊體：Prepr

11、ocessor | Modeling | Delete | Volume and Below，選中圓柱體內(nèi)的體積，OK。9.修整肋板1由關鍵點生成面：Preprocessor | Modeling |Create | Areas| Arbitrary | Through KPs，依次選擇四個點生成如下圖肋面，OK。再在另一方向重復操作。2用面分解體：Preprocessor | Modeling | Operate | Booleans | Divide | Volumes by area選擇兩個肋面，點擊OK，用兩個肋面分解長為300的肋板。3刪除體操作：Preprocessor | Mod

12、eling | Delete | Volume and Below選擇兩邊的體積，OK。 10.增加和修整肋板1拉伸面模型：Preprocessor | Modeling | Operate | E*trude |Areas Along Normal，選擇肋板的前面，長度輸入62，OK。2由關鍵點生成面：Preprocessor | Modeling |Create | Areas| Arbitrary | Through KPs，依次選擇四個點生成如下圖肋面，OK。3用面分解體：Preprocessor | Modeling | Operate | Booleans | Divide | V

13、olumes by area，選擇用生成的肋面，OK。4刪除體操作：Preprocessor | Modeling | Delete | Volume and Below，選擇生成的肋面上邊的體，OK。5體相加操作：Preprocessor | Modeling | Operate | Booleans| Add | Volumes，點擊Pick All按鈕。6關閉工作平面：Workplane | Display Working Plane。7保存實體模型數(shù)據(jù)。11.劃分有限元網(wǎng)格1選擇單元類型： Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete單擊A

14、dd按鈕，彈出單元類型庫對話框，選擇Solid中的Brick8 node 185選項，單擊OK、CLOSE。2設置單元尺寸命令：Preprocessor | Meshing | Size Ctrls | ManualSize | Globe | Sizesize輸入6，單擊OK。3生成有限元網(wǎng)格Preprocessor | Meshing | Mesh | Volumes | Free在彈出的拾取框中，單擊PICK ALL。保存有限元模型數(shù)據(jù)。12.輸入數(shù)據(jù)1Preprocessor |Material Props | Material Models，點擊Structural|Linear|E

15、lastic|Isotropic，輸入彈性模量2.06e5和泊松比0.3，OK 。2Preprocessor| Material Props | Material Models，點擊Structural|Nonlinear|Inelastic|Rate Independent|Isotropic Hardening Plastic|Mises Plasticity|BIlinear。輸入235和0，OK。3Preprocessor |Material Props | Material Models，點擊Structural|Density，輸入密度7.84e-6，OK。13.建立約束面Prep

16、rocessor| Loads | Analysis Type | New Analysi ,，選擇Static。Preprocessor| Loads | Define Loads | Apply |Structural | Displacement | On Areas,選中左右兩邊下底面和兩個個鉆孔。14.建立壓力面Preprocessor| Loads | Define Loads | Apply |Structural | Pressure | On Areas，選擇大圓柱上平面，輸入30Mpa，OK。15.結果圖Solution|Solve|Current LS，OK。4、模擬結果

17、分析*方向應力：由圖中可見，空心圓柱內(nèi)外表的上下局部受*方向應力最大為96mpz，左右局部最小為-25.6mpa，肋板受*方向應力大小根本一致在-12mpa左右，底板受*方向應力也較小，有兩塊關于中間肋板對稱的區(qū)域受*方向應力稍大。Y方向應力：由圖中可見，空心圓柱內(nèi)外表的左右局部受Y方向應力最大為46mpz，上下局部最小為-29.1mpa，肋板受Y方向應力大小不大，大局部為-12mpa，靠近中間肋板的接縫處為12mpa，底板受Y方向應力均勻且不大，為5mpa左右。且受力關于中間肋板呈對稱分布。Z方向應力：由圖中可見，空心圓柱體的內(nèi)外表后半局部受Z方向應力最大，為36.45mpa，空心圓柱上外表

18、的小圓柱體接縫周圍受Z方向應力最小，為-22.6mpa，其余局部受力均勻為3mpa左右。且受力關于中間肋板呈對稱分布。等效應力：由圖中可見，最大等效應力為平安系數(shù)取1.5，所以零件屬于彈性狀態(tài)，可平安使用。零件的最大受力處為空心圓柱體的內(nèi)外表上下處，內(nèi)外表的下半局部受肋板支撐的地方受力為最大。圓柱體的外外表受力情況則與內(nèi)外表相反，為兩側較大，上下局部較小。肋板局部的與圓柱體相交處和邊界局部，受力較大。底板幾乎不受力，只在交界處有輕微受力，且受力關于中間肋板呈對稱分布。*方向位移：如下圖，零件*方向位移最大的局部為空心圓柱體內(nèi)外表的左右處，且大小一樣，方向相反。肋板和底板位移較小。Y方向位移：如下圖，空心圓柱體的前半局部下部Y方向位移為負，空心圓柱體的后半局部上部Y方向位移為正。肋板大局部有較小的負向Y方向位移，底板大局部有較小的正向Y方向位移。Z方向位移：由圖中可見，零件的最大Z方向位移為空心圓柱體受橫向肋板支撐局部的上外表外側，且隨距離此處的距離的增加零件的等效位移減小。零件的位移情況關于中間肋板呈對稱分布，圓柱