基于ANSYS的热锯机锯片有限元模态分析

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基于ANSYS圆锯片动态性能研究

基于ANSYS圆锯片动态性能研究杨红义;潘静;杨红梅【摘要】基于ANSYS软件,对圆锯片进行热力学、静力学和模态分析,揭示各种因素对锯切加工过程中高速旋转状态下圆锯片的影响及其变化规律,从而为研究和改善圆锯片的动态特性提供可靠的理论依据.【期刊名称】《林业机械与木工设备》【年(卷),期】2010(038)004【总页数】3页(P24-26)【关键词】ANSYS;热力学分析;预应力模态分析;固有频率;振型;动态刚度【作者】杨红义;潘静;杨红梅【作者单位】辽宁石化职业技术学院,辽宁,锦州,121001;辽宁工业大学,辽宁,锦州,121001;辽宁工业大学,辽宁,锦州,121001【正文语种】中文【中图分类】TS643圆锯片是切断加工的刀具，呈薄片状，厚度与直径比非常小，且在高速旋转状态下工作。

锯片在锯切加工过程中普遍存在振动问题，这不仅产生噪声污染，缩短锯片的使用寿命，降低锯切质量，增大锯路宽度，还会加剧锯片的变形失效，甚至引起安全事故。

因此在实际使用过程中，锯片的振动和稳定性是一个不容忽视的问题，有必要对其动态性能进行研究。

1 圆锯片的动态稳定性影响因素圆锯片的动态工作稳定性是指锯片在锯切加工时保持其固有形状和刚度的性质，圆锯片的工作状态受圆锯片直径、厚度、夹盘半径、锯切过程中由于内外缘温度不均产生的热应力、适张度及旋转速度等因素的影响。

锯片振动的外在因素是锯齿与被加工物相互作用及锯机本身的振动，锯齿的多少可以改变激振频率。

若锯齿的激振频率和锯片的某阶固有频率相同或接近时，锯片振动会加剧（共振）。

锯片的角度，尤其是前后倾角会激发锯片的横向振动。

有拨料齿的锯片也可能会激起并增加锯片的横向振动，由于锯片径向尺寸远大于厚度，即径向刚度相对于横向刚度非常大，所以锯片的振动主要是横向振动，而且横向振动对锯切质量影响最大，因而研究圆锯片的振动时径向振动可以忽略。

在满足工作要求的前提下，把前后倾角取零或者减小，不用拨料都可以减小振动，尤其是横向振动，但锯材与圆锯片摩擦使锯身齿缘部分的温度急剧升高，锯片内外缘的温度差引起热变形，此时锯片就会向两侧游动，呈“蛇行”状态，影响动态工作的稳定性。

ANSYS-热分析(两个实例)有限元热分析上机指导书

第四讲热分析上机指导书CAD/CAM 实验室，USTC实验要求：1、通过对冷却栅管的热分析练习，熟悉用ANSYS 进行稳态热分析的基本过程，熟悉用直接耦合法、间接耦合法进行热应力分析的基本过程。

2、通过对铜块和铁块的水冷分析，熟悉用ANSYS 进行瞬态热分析的基本过程。

内容1：冷却栅管问题问题描述：本实例确定一个冷却栅管（图a ）的温度场分布及位移和应力分布。

一个轴对称的冷却栅结构管内为热流体，管外流体为空气。

冷却栅材料为不锈钢，特性如下：导热系数：25.96 W/m ℃弹性模量：1.93×109 MPa热膨胀系数：1.62×10-5 /℃泊松比：0.3边界条件：（1）管内：压力：6.89 MPa流体温度：250 ℃对流系数249.23 W/m 2℃（2）管外：空气温度39℃对流系数：62.3 W/m 2℃假定冷却栅管无限长，根据冷却栅结构的对称性特点可以构造出的有限元模型如图b 。

其上下边界承受边界约束，管内部承受均布压力。

练习1－1：冷却栅管的稳态热分析步骤：1. 定义工作文件名及工作标题1) 定义工作文件名：GUI: Utility Menu> File> Change Jobname ，在弹出的【ChangeJobname 】对话框中输入文件名Pipe_Thermal ，单击OK 按钮。

2) 定义工作标题：GUI: Utility Menu> File> Change Title ，在弹出的【Change Title 】对话框中2D Axisymmetrical Pipe Thermal Analysis ，单击OK 按钮。

3) 关闭坐标符号的显示：GUI: Utility Menu> PlotCtrls> Window Control> WindowOptions ，在弹出的【Window Options 】对话框的Location of triad 下拉列表框中选择No Shown 选项，单击OK 按钮。

ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用

收稿日期:2003-12-16张建峰(1978～　),硕士研究生;271019　山东省泰安市。

ANSYS 有限元分析软件在热分析中的应用张建峰　王翠玲　吴玉萍(山东科技大学机电学院材料系)顾　明(济南钢铁集团第一炼钢厂)摘　要　热分析是广泛应用于各个领域的一种分析工具,ANSYS 作为有限元分析软件在热分析方面具有强大的功能。

本文介绍了ANSYS 热分析的基本原理、方法,综述了ANSYS 有限元软件在热分析中的应用现状,及应用ANSYS 进行热分析的发展趋势。

关键词　ANSYS 有限元　热分析　应用Application of ANSYS in H eat 2analysisZhang Jianfeng Wang Cuiling Wu Yuping (Shandong University of Science and Technology )Gu Ming(Jinan Iron and Steel Group Corporation )Abstract Heat 2analysis is an analytical implement widely used in many areas ,and ANSYS ,FEA software ,has mighty function for heat 2analysis.Fundamental principles and methods of use are in 2troduced.And present state on application of ANSYS in heat 2analysis and the prospect are generalized in this paper.K ey w ords ANSYS FEA heat 2analysis application1　引言热分析是广泛应用于各个领域的一种分析工具。

国际热分析协会(简称ICTA )的命名委员会于1977年给的定义是:热分析是在程序控制温度下测量物质的物理性质与温度关系的一类技术。

基于ANSYS的木工圆锯片有限元模态分析

计算半径，其外形尺寸参数和材料参数见表１。
９

维普资讯
设计与研究ＤｓｎｎｅｅｒｅｉｄｓａｈｇａＲｃ
表１圆锯片的外形尺寸参数和材料参数
ａ１）ｂｍａＨ（ｍ）ＥＣａ（（ｒ）２ｍ（ｐ）砌
模态分析圆锯片
关键词：限元有
中图分类号：Ｓ４Ｔ６３
Ａｂｔｃ：ｏｖｈｒｂｅｏｈｉｒｔｎｏａｂａｅｉｓｗｉｇｐｏｅｓ，ｈｒｑｅｃｎｓｒｔＴｏｓｌｅｔｅｐｏｌｍｆｅｖｂａｉｆｗｌｄａｎｒｃｓｔｅｆｕｎｙａｄａｔｏｓｎｅ
生产制造工艺，并最终通过现场试验比较得到最
图１圆锯片的振动模型
在锯机实际运行中，锯片一般由夹盘夹紧固
优方案。因此，圆锯片的振动模态分析显得尤为
重要。
定，锯片与中心轴的联结为固定约束。充分考虑了夹盘作用，可最终将圆锯片的有限元振动分析模型简化为一个不计片体的偏摆、＝ｒｂ处紧固、材质均匀的圆环薄片。
ｍｏｅｓａｅｆｓｗｌｄａｅｎｓｕｉｄｗｉｈＥＭａｅｎＡＮＳｏｔＡｎｄｈｐｓｏａｂａｅｈｓｂｅｔｄｅｔｔｅＦｈｂｓｄｏＹＳｓｆｄ
．
ｃｍｐｒｄｗｉｈｈｏｙｖｌｅ，ｐｏｅｈｏａｅｔｔｅｔｅｒａｕｈｒｖｄｔｅＡＮＳｉｉｌｍｅｔａａｙｉａｒｅｓｂｅＹＳｆｔｅｅｎｅｎｎｌｓｓｅｆａｉｌ

有限元方法与ANSYS应用第10讲-热分析

参数。
ANSYS热分析
热分析的类型: • 1．稳态热分析确定在稳态的条件下的温度分布及其他热特性，稳态条件指热量随时间的变化可以忽略。
• 2．瞬态热分析则计算在随时间变化的
条件下，温度的分布和热特性。
ANSYS热分析
热分析的类型--耦合场分析: • ANSYS中可与热分析进行耦合的方式有热--结构、热--电磁等。耦合场分析可以使用ANSYS中的矩阵耦合单元。
ANSYS热分析--基础知识:
传热学经典理论回顾 • 对于稳态传热：
• • 、
ANSYS利用模型几何差数、材料热
性能参数以及所施加的边界条件，生成
及
。
ANSYS热分析--基础知识:
传热学经典理论回顾 • 对于瞬态传热：
• 瞬态传热过程是指一个系统的加热或冷却过程。在这个过程中系统的温度、热流率、热边界条件以及系统内能随时间都有明显变化。根据能量守恒原理，瞬态热平衡可以表达为（以矩阵形式表示）：
ANSYS热分析
热分析的基本过程—三步曲
2 施加载荷计算
ANSYS热分析
热分析的基本过程—三步曲
2 施加载荷计算
(3) 确定载荷步选项
ANSYS热分析
热分析的基本过程—三步曲
2 施加载荷计算
(3) 确定载荷步选项 (4) 确定分析选项(选择求解器)
(5) 求解
ANSYS热分析
热分析的基本过程—三步曲
ANSYS热分析
热分析的边界条件: • ANSYS热分析的边界条件或初始条件可分为七种：温度，热流率、热流密度、对流、辐射、绝热、生热。在ANSYS中
有相关的命令及其等效的菜单路径。
ANSYS热分析
三种主要热传递方式:

ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用

ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用随着科学技术的不息进步，有限元分析成为了工程领域中必不行少的工具之一。

其中，ANSYS有限元分析软件以其强大的功能和可靠的计算结果，被广泛应用于热分析领域。

本文将介绍，并探讨其优点和局限性。

热分析是指对物体在不同温度条件下的热力学和热物理学性能进行计算和分析的过程。

在各个工程领域中，如航空航天、建筑、汽车等，热分析对于确保产品的安全性和可靠性至关重要。

而ANSYS有限元分析软件作为一款强大的工程分析工具，具备了强大的计算能力和准确的结果输出，被广泛应用于热分析。

起首，主要包括两个方面：传热分析和热应力分析。

在传热分析中，ANSYS能够计算物体在不同温度条件下的热传导、热对流和热辐射等热传输过程，从而得到物体内部和表面的温度分布和热流分布。

在热应力分析中，ANSYS能够计算物体在不同温度条件下的热应力和热应变分布，从而评估物体受热载荷引起的变形和应力集中状况。

其次，具有一些明显的优点。

起首，ANSYS具备了强大的计算能力，能够对复杂的几何外形和边界条件进行精确的计算。

其次，ANSYS提供了丰富的材料库，可以模拟各种不同材料在热条件下的性能变化。

此外，ANSYS还提供了直观的后处理工具，可以便利地对计算结果进行可视化和分析。

最后，ANSYS的界面友好，易于进修和使用，便利工程师进行热分析。

然而，ANSYS有限元分析软件在热分析中也存在一定的局限性。

起首，由于计算过程中需要进行离散化处理，ANSYS的计算结果可能存在一定的误差。

其次，由于热分析涉及到复杂的物理过程和边界条件，对模型的建立和参数的选择要求较高，需要阅历丰富的工程师进行指导和调整。

此外，ANSYS的使用需要一定的计算资源和时间，对计算机性能有一定的要求。

综上所述，ANSYS有限元分析软件在热分析中具有广泛的应用前景。

随着科学技术的进步和ANSYS的不息进步，其在热分析中的功能以及计算结果的准确性将会得到进一步提高。

整体式圆锯片的设计与有限元分析

形分布云图以及前 4 阶固有频率和振型遥分析表明院圆锯片最大变形为 4.02× 10- 2 mm袁相对
结构尺寸可忽略袁工作应力最大为 11.313 Mpa袁远小于材料的屈服极限 785 Mpa曰最低固有频
率为 299.2 Hz袁远高于圆锯片的转动角频率袁其工作稳定可靠袁具有良好的动态特性遥
关键词沙生灌木圆锯片固有频率有限元分析
frequency for the integral saw blade was 229.2Hz, which was much larger than the operating frequency. The integral saw
blade can work stably and reliably with good dynamic characteristic.
针对这些情况袁本文设计了一种整体式圆锯片袁以便
适应不同的工作需求袁并对其采用 ANSYS分析软件进行静力分析与模态分析袁验证其工作可靠性与稳定性遥
1 圆锯片结构设计
在切割沙生灌木过程中袁圆锯片的厚度越小袁切割灌木生成的断面越光滑袁但对于较大直径的锯片袁厚度过小袁整体刚度就会有所下降袁切割时锯片容易产生形变袁甚至断裂遥对于这种情况一般采用增大夹盘直径和厚度的方法来弥补[5]袁但是锯片下方的夹盘在行进过程中会对沙生灌木断面产生摩擦及挤压造成破坏袁损坏灌木的生长点袁不
mation 4.02 × 10-2mm of the integral saw blade, it was neglected relative to the structure size, the maximum stress
11.313MPa of the integral saw blade, it was far less than the yield limit of 65Mn. The minimum value of first-step natural

基于ANSYS在数控机床上的热特性有限元分析开题报告

二、国内外研究综述
1、ANSYS软件在实体造型中的应用
2、ANSYS软件在虚拟装配中的应用
3、ANSYS软件在生成二维图样中的应用
三、主要研究内容
主要探讨的如何根据要求计算出与齿轮相关的各种参数,从而利用ANSYS软件设计出齿轮的实物造型。通过这篇文章的探讨我们将对齿轮的设计方法有一个全面的了解,并掌握ANSYS的基本使用技巧,为以后的工作,学习打下坚实的基础.
四、毕业论文（设计）的研究方法和技术路线
1.ANSYA软件的建模设计和对机床的热分析
建立机构运动的数学模型，创建程序流程图，编写程序，并在ANSYS软件中调试运行。
2.主要的技术指标及要求
（1）实现机床运动分析的及时、快捷、准确、方便。
（3）系统平台要求可视化，人机互动性强，可实现柔性输入，运行方便。
[3]张胜民主编《基于有限元软件的结构分析》清华大学出版社2003
[4]张世民等编著《机械原理》中央广播电视大学出版社1992
[5]肖正义．滚珠丝杠结构与性能发展动态[J]．功能部件，2001(9)：100-102
[6]何振威，全燕鸣，乐有树．基于有限元模拟的高速切削中切削热的研究[J]．工具技术，2006 40(3)：60-63
3.需要完成的工作
（1）熟悉ANSYS软件的编程使用；
（2）建立数学模型，使用ANSYS软件进行建模；
（3）系统集成调试,优化改进和现场测试；
（4）总结与论文撰写。
五、主要参考文NSYS应用》机械工业出版社2003
[2]梁清香张根全主编《有限元与MARC实现》机械工业出版社2003
[7]田维贤．机械制造中的热变形[M]．武汉：华中理工大学出版
[8]黄国权主编《有限元法及ANSYS应用》机械工业出版社2003

机械设计专业论文—基于ansys的齿轮静力学分析及模态分析

3.2.1 选择材料及网格单元划分 . ...................................................- 8 -
3.2.2 约束条件和施加载荷 ........................................................- 8 -
1.2 齿轮弯曲应力研究现状 .........................................................- 1 -
1.3 齿面接触应力研究现状 .........................................................- 2 -
3.1.2 齿形系数的计算方法 .......................................................- 7 -
3.2 齿轮弯曲应力的有限元分析 .....................................................- 8 -
本科生毕业论文（设计）
题目：基于 ANSYS的齿轮模态分析
I
目录
第一章绪论 .......................................................................- 1 -
1.1 课题的研究背景和意义 ..........................................................- 1 -
第四章齿轮接触应力有限元分析 .................................................- 13 -
4.1 经典接触力学方法 .............................................................- 13 -

ansys有限元模态分析详解

• ANSYS输出的是自然频率fi ，而不是圆频率i 。 • 特征向量 {u}i 表示振型，即假定结构以频率 fi振动时的形状
1-6
模态分析
… 术语与概念（接上页）
培训手册
• 模态提取是用来描述特征值和特征向量计算的术语。
• 模态扩展有两重含义。对于缩减法，模态扩展是从缩减模态形式计算全模态形式；对于其它的方法，模态扩展仅仅是表示把模态形式写入结果文件。
1-12
模态分析 – 术语和概念
… 模态提取法 – 非对称法
培训手册
• 非对称法适用于声学问题（具有结构藕合作用）和其它类似的具有非对称质量矩阵[M]和刚度矩阵[K] 的问题：
– 计算以复数表示的特征值和特征向量
• 实数部分就是自然频率
• 虚数部分表示稳定性，负值表示稳定，正值表示不确定
ANSYS80模态分析——段志东制作
1-4
ANSYS80模态分析——段志东制作
模态分析
B. 术语与概念
培训手册
• 动力学通用运动方程：
MuCuKu Ft
模
态
• 假定为自由振动并忽略阻尼：
分
MuKu 0
析方
程
• 假定谐运动 (即： u U sin( t) )
1-13
ANSYS80模态分析——段志东制作
模态分析 – 术语和概念
… 模态提取法 – 阻尼法
培训手册
• 在模态分析中一般忽略阻尼，但如果阻尼的效果比较明显，就要使用阻尼法：
– 主要用于回转体动力学中，这时陀螺阻尼应是主要的 – 在ANSYS的BEAM4和PIPE16单元中，可以通过定义实常数中的SPIN（旋转速度
培训手册
模态分析的优点

ANSYS有限元热分析基本步骤介绍

ANSYS有限元热分析基本步骤介绍对于稳态热分析，可以使用Post1进行后处理本文介绍了ANSYS有限元热分析基本步骤相关情况。

ANSYS稳态热分析的基木步骤包括构建模型、施加载荷、求解与后处理。

1. 构建模型构建步骤如下所示:(1)确定作业名，标题一与单位制。

(2)进入PREP7前处理。

(3)设置单元类型，设定单儿选项，定义单元实常数:(4)设置材料属性。

(5)创建几何模型并划分网格。

2. 施加载荷计算(l)定义热分析类型如前所述，常见的热分析类型有两种:稳态热分析与瞬态热分析。

如果进行新的稳态热分析，则点击Main menu>solution>Ansys Type>New Analysis从中选择Steady-state。

其对应的命令流形式如下:ANTYPE，STATIC,NEW或ANTYPE,0,TYPE如果接着上面的计算继续稳态热分析，比如添加载荷等，则点击Mainmenu>solution>Ansys Type>Restart(2)施加载荷ANSYS共提供了5种载荷，包括温度、热流率、对流、热流密度和生热率。

.温度命令流:dGUI:Main menu>solution>Loads-Apply>Thermal-Temperature.热流率命令流:FGUI:Main menu>solution>Loads-Apply>Thermal-Heat Flow.对流命令流:SFGUI:Main menu>solution>Loads-Apply>Thermal-Convection.热流密度命令流:fGUI:Main menu>solution>Loads-Apply>Thermal-Heat Flux.生热率命令流:BFGUI:Main menu>solution>Loads-Apply>Thermal-Heat Generat3 求解在对一个稳态热分析问题进行求解时，通常需要设定Time/Frequence选项、非线性选项以及输出控制等载荷步选项.(1)Time/Freqnenc选烦.Time-Time Step:用于设置载荷步的时间·命令流:TIMEGUI:Main menu>solution>Load Step Opts-time/frequenc>time-time step.time-time substeps:确定标载荷步中了步的数量或时问步大小。

ANSYS有限元热分析教程

第一章简介一、热分析的目的热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其它热物理参数，如热量的获取或损失、热梯度、热流密度（热通量〕等。

热分析在许多工程应用中扮演重要角色，如内燃机、涡轮机、换热器、管路系统、电子元件等。

二、ANSYS的热分析*在ANSYS/Multiphysic s、ANSYS/Mech anica l、ANSYS/Thermal、ANSYS/FLOTRAN、ANSYS/ED五种产品中包含热分析功能,其中ANSYS/FLOTRAN 不含相变热分析。

*ANSYS热分析基于能量守恒原理的热平衡方程，用有限元法计算各节点的温度，并导出其它热物理参数。

*ANSYS热分析包括热传导、热对流及热辐射三种热传递方式。

此外，还可以分析相变、有内热源、接触热阻等问题。

三、ANSYS热分析分类*稳态传热：系统的温度场不随时间变化*瞬态传热：系统的温度场随时间明显变化四、耦合分析*热－结构耦合*热－流体耦合*热－电耦合*热－磁耦合*热－电－磁－结构耦合等第二章基础知识一、符号与单位二、传热学经典理论回顾热分析遵循热力学第一定律，即能量守恒定律:*对于一个封闭的系统（没有质量的流入或流出〕PEKE U W Q ∆+∆+∆=−式中:Q ——热量;W ——作功;——系统内能;∆U ——系统动能；∆KE ——系统势能；∆PE *对于大多数工程传热问题：；0==PE KE ∆∆*通常考虑没有做功：,则：；0=W U Q ∆=*对于稳态热分析：，即流入系统的热量等于流出的热量；0=∆=U Q *对于瞬态热分析：，即流入或流出的热传递速率q 等于系统内能的变化。

dtdUq =三、热传递的方式1、热传导热传导可以定义为完全接触的两个物体之间或一个物体的不同部分之间由于温度梯度而引起的内能的交换。

热传导遵循付里叶定律：，式中为热流dxdTkq −=′′′′q 密度（W/m 2），为导热系数（W/m-℃），“-”表示热量流向温度降低的方向。

ansys模态分析报告及详细过程

压电变换器的自振频率分析及详细过程1.模态分析的定义及其应用模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型)，即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。

同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。

ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。

前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。

ANSYS提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR阻尼法(QR damped)等，大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。

ANSYS的模态分析是线形分析，任何非线性特性，例如塑性、接触单元等，即使被定义了也将被忽略。

2.模态分析操作过程一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。

(1).建模模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的，主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。

(2).施加载荷和求解包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项，并进行固有频率的求解等。

指定分析类型，Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis,选择Modal。

指定分析选项，Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options，选择MODOPT(模态提取方法〕，设置模态提取数量MXPAND.定义主自由度，仅缩减法使用。

基于ANSYSLS-DYNA的圆锯片锯切过程仿真研究

基于ANSYS/LS-DYNA的圆锯片锯切过程仿真研究绿篱修剪刀具是车载式绿篱修剪机的关键部件之一,刀具的耐用度和稳定性的好坏直接影响修剪质量和作业效率,同时也关系到已修剪绿篱是否能顺利、正常的生长,而且也是保证安全生产的关键因素。

计算机仿真技术的迅速发展为刀具切割过程的深入研究提供了有力的工具,不仅有利于对切割机理的理解,而且对获取相关参数也有巨大的帮助,能够得到很多用实验方法不容易或者是不能获取的结果信息。

本研究以课题组设计的回转式切割器选用的刀具圆锯片为研究对象,对圆锯片锯切枝条的过程基于ANSYS/LS-DYNA进行显式动态的数值模拟仿真。

在查阅大量研究资料和掌握软件应用的基础上,从建模、网格划分、材料本构选择、加载到求解过程均进行了大量的摸索和总结,最终建立了合理的圆锯片锯切系统的有限元模型,实现了圆锯片锯切枝条过程的显式动力学仿真,并通过动画、曲线等表现手段展示了仿真结果,仿真结果与实际加工情况基本相符。

通过对一定工况下的仿真结果和真实试验结果的对比分析,验证了本研究在有限元单元类型、材料模型及材料参数选择上的合理性。

在此基础上,对锯切力进行单因素锯切数值模拟实验,得出不同参数情况下的锯切过程的应力云图、锯切力、刀具变形等结果信息,根据仿真所得的结果分析和研究各因素对锯切力和锯切效果的影响规律；用有限元数值仿真的方法,预测了一定工况下锯切枝条的临界切断速度的取值区间；对绿篱修剪中圆锯片的失效形式和原因进行了分析。

对圆锯片进行模态分析,避免圆锯片在高速旋转下的共振现象发生；利用ANASYS软件的拓扑优化技术作为在圆锯片基体上开减振孔的理论指导和依据,减少由于在基体上不恰当开孔给圆锯片的整体刚度带来的影响,进而达到保证圆锯片刚度并且降低其振动的双重目的。

《2024年ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用》范文

《ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用》篇一一、引言ANSYS作为一款强大的有限元分析软件，被广泛应用于各个工程领域。

在众多领域中，热分析的应用显得尤为突出。

本文旨在探讨ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用，并对其优势及实际案例进行详细分析。

二、ANSYS有限元分析软件概述ANSYS是一款集结构、热、流体、电磁等多物理场仿真分析于一体的软件。

其中，热分析是ANSYS的重要应用领域之一。

该软件通过建立复杂的物理模型，利用有限元法对模型进行离散化处理，将连续的物理场问题转化为离散的数学问题，从而求解出模型的温度分布、热流密度等参数。

三、ANSYS在热分析中的应用1. 模型建立与网格划分在ANSYS中，首先需要根据实际需求建立物理模型。

模型可以是二维的平面模型或三维的立体模型，根据实际情况进行选择。

建立好模型后，需要进行网格划分。

网格的划分对热分析的精度和计算效率有着重要影响。

ANSYS提供了多种网格划分方法，如自动网格划分、映射网格划分等，可以根据模型的特点选择合适的网格划分方法。

2. 材料属性与边界条件设定在热分析中，需要设定材料的热学属性，如导热系数、比热容等。

同时，还需要设定边界条件，如温度、热流密度等。

这些设定对于求解模型的温度分布及热流密度等参数至关重要。

3. 求解与结果分析在完成模型建立、网格划分、材料属性及边界条件设定后，即可进行求解。

ANSYS采用有限元法进行求解，将连续的物理场问题转化为离散的数学问题，求解出模型的温度分布、热流密度等参数。

求解完成后，需要对结果进行分析。

ANSYS提供了丰富的后处理功能，如等温线图、矢量图等，可以帮助用户更好地理解分析结果。

四、ANSYS在热分析中的优势1. 多物理场仿真：ANSYS不仅可以进行单一的热分析，还可以与其他物理场如结构、流体等进行联合仿真，从而得到更全面的分析结果。

2. 强大的求解能力：ANSYS采用先进的有限元法进行求解，具有强大的求解能力，可以处理复杂的物理模型和边界条件。

基于ANSYS软件的有限元分析

基于ANSYS软件的有限元分析作者：朱旭，霍龙，景延会，张扬来源：《科技创新与生产力》 2018年第7期摘要：ANSYS软件是大型通用有限元分析程序，操作简单方便，功能强大。

对ANSYS软件的发展历程和功能进行了说明，对基于ANSYS软件的有限元分析流程进行了详细介绍，并通过平面悬臂桁架结构实例详细介绍了ANSYS软件在有限元分析中的应用。

结果表明，ANSYS软件是有限元分析强有力的工具，能够完成各种工程问题的有限元数值模拟。

关键词：数值模拟方法；有限元分析；ANSYS软件中图分类号：TP391.7 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2018.07.097目前在工程领域中常用的数值模拟方法有有限单元法、边界元法、有限差分法等，其中以有限单元法的应用和影响最广。

有限单元法是一种连续结构离散化数值计算方法，通过对连续体划分单元，用单元和节点组成有限未知量的近似离散系统去逼近无限未知量的真实连续系统[1]。

有限单元法具有适应性强、计算精度高、计算格式规范统一等诸多优点，已经广泛应用到土木工程、机械工程、航空航天、核工程、海洋工程、生物医学等诸多领域中。

早在18世纪末，欧拉就用与现代有限元相似的方法求解了轴力杆的平衡问题。

随着计算机技术的快速发展，有限元数值模拟技术日益成熟。

ANSYS软件是美国ANSYS公司出品的集结构、流体、电场、磁场、声场等多领域分析于一体的大型通用有限元分析软件，能与多数计算机辅助设计软件（如Pro/Engineer，CATIA，AutoCAD等）接口，实现数据的共享和交换[2]。

基于ANSYS软件的有限元分析，将有限元分析和计算机图形学结合在一起，不仅能够为各种工程问题提供可靠的有限元分析结果，而且可以显示构件的变形图和应力云图等可视化结果，还可以观察到试验中无法观察到的发生在结构内部的一些物理现象，例如弹体在不均匀介质侵彻过程中的受力与偏转等。

基于ANSYS／LS-DYNA的切削过程有限元模拟

摘要：金属切削过程是一个非常复杂的弹塑性变形过程。本文运用有限元分析理论及弹性力学理论，充分考虑到材料的本构关系、切屑与材料的分离准则以及切屑与刀具间的接触与摩擦，运用数值仿真软件ＬＳ—ＤＹＮＡ（一款非线性显式动力学分析软件）对切削过程进行有限元分析。结果表明：切屑的形成过程是材料受到刀具挤压产生剪切滑移的过程：最大等效应力在切削起初迅速增大直至一定值附近波动．此时进入切削稳定状态；最大等效应力随着切削速度的增大而减小：切削厚度越大，最大等效应力越大。关键词：金属切削；本构关系；数值仿真；最大等效应力；剪切滑移中图分类号：ＴＧ１１５．６＋６
金属切削加工是切除毛坯件上多余材料的一种机械加工技术．随着计算机仿真技术的发展，学者们提出了各种切削模型．并利用仿真软件切削过程进行有限元分析，得到了切削过程中的应力、应变、温度分布以及刀具钝角半径对切削过程的影响［１］．为研究切削机理提供了重要手段随着商业化有限元分析软件的陆续上市．免掉了试验人员编程浪费的宝贵时间［２１，分析更加方便快捷，且具有通用性

基于ANSYS圆锯片模态分析及谐响应分析

基于ANSYS圆锯片模态分析及谐响应分析叶鲁浩;王志;张进生;黄波;鞠军伟;高丽君;高克祥;于家伟【期刊名称】《金刚石与磨料磨具工程》【年(卷),期】2015(000)004【摘要】针对ϕ2482 mm 圆锯片使用过程中出现散射状与蝌蚪状裂纹的现象，基于 ANSYS 对圆锯片进行模态分析及谐响应分析。

研究表明：在700~840Hz(即300~360 r/min)频率范围内，锯片的相邻固有频率之间的差值较小，易发生共振效应；轴孔处与距轴孔1/3~2/3圆周处的振动幅度较大，可通过在锯片轴孔两侧固定夹盘或在距轴孔1/3~2/3圆周处滚压处理减小弯曲裂纹。

通过对圆锯片的谐响应分析，计算出：锯片在775~800 Hz 及725 Hz 时发生共振效应；在800 Hz 附近出现应力主峰，是产生疲劳裂纹的主要原因。

为了避开共振敏感区域，推荐锯片工作转速范围为317~330 r/min、348~360 r/min。

【总页数】6页(P41-46)【作者】叶鲁浩;王志;张进生;黄波;鞠军伟;高丽君;高克祥;于家伟【作者单位】山东大学机械工程学院，济南 250061; 山东省石材工程技术研究中心，济南 250061; 高效洁净机械制造教育部重点实验室山东大学，济南 250061;山东大学机械工程学院，济南 250061; 山东省石材工程技术研究中心，济南250061; 高效洁净机械制造教育部重点实验室山东大学，济南 250061;山东大学机械工程学院，济南 250061; 山东省石材工程技术研究中心，济南 250061; 高效洁净机械制造教育部重点实验室山东大学，济南250061;山东大学机械工程学院，济南 250061; 山东省石材工程技术研究中心，济南 250061; 高效洁净机械制造教育部重点实验室山东大学，济南 250061;山东大学机械工程学院，济南 250061; 山东省石材工程技术研究中心，济南 250061; 高效洁净机械制造教育部重点实验室山东大学，济南 250061;日照海恩锯业有限公司，山东日照 276800;日照海恩锯业有限公司，山东日照 276800;山东大学机械工程学院，济南 250061; 山东省石材工程技术研究中心，济南 250061; 高效洁净机械制造教育部重点实验室山东大学，济南 250061【正文语种】中文【中图分类】TH113;TG74【相关文献】1.基于ANSYS的六缸压缩机连杆模态分析及谐响应分析 [J], 刘昌领;罗晓兰2.基于ANSYS的六缸压缩机曲轴模态分析及谐响应分析 [J], 刘昌领;陈建义;李清平;仇晨;罗晓兰3.基于ANSYS基础激励下某工装模态及谐响应分析 [J], 王海玲4.基于ANSYS Workbench的高速旋转轴天平动态校准装置的模态与谐响应分析[J], 陈应飞;尹湘云;王超;张凡;徐慧宁;殷国富5.基于ANSYS的矿用输送机安装支架模态及谐响应分析 [J], 生开明;王宁;高庆;徐红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于ANSYS的进给系统热特性分析工具的研究与开发

基于ANSYS的进给系统热特性分析工具的研究与开发纪艳丽;汪惠芬;刘婷婷;钟维宇【摘要】Secondary development technology of ANSYS based on APDL is discussed on the thermal analysis of machine tool feed-ing system. This technology is applied to the FSA-Thermal,that the ANSYS is closely integrated into the development software. Its parameterized thermal analysis platform is developed based on C#.Parameterized interface settings for FSA-Thermal to solve the au-tomatic thermal analytical calculation.%针对数控机床进给系统的热分析问题，研究了基于APDL语言的ANSYS二次开发技术，将该开发模式应用到进给系统热分析模块的开发中，把ANSYS无缝集成到所开发的软件中。

结合C＃语言开发环境设计了进给系统参数化热分析平台，实现了进给系统热分析工具的参数化界面设置以及温度场、热变形分析的自动化计算求解。

【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P146-150)【关键词】数控机床;进给系统;热特性;分析软件;二次开发【作者】纪艳丽;汪惠芬;刘婷婷;钟维宇【作者单位】南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】TG5060 引言在制造业快速发展的形势下，机床的加工精度、主轴转速和伺服进给速度不断提高，由此造成的热变形问题也日益突出。