圆轴扭转仿真
第七章 圆轴扭转 课件
二、圆轴扭转的强度条件
塔库马大桥
讨论塔库马大桥为什么会断裂？如 何防止断裂？
桥在大风中发生振荡扭曲
桥毁坏了
1．圆轴扭转的强度条件
τ max
M T max = ≤[τ ] Wn
2．强度条件的应用
（1）校核强度 （2）选择截面尺寸 （3）确定许可载荷
τ max
M Tmax = ≤[τ ] Wn
Wn ≥M T max / [τ ] M T max ≤Wn [τ ]
解题前须知：
1．在进行三类强度计算前，仍应遵循解题步骤：首先用 截面法求内力，然后应用强度条件进行相关计算。由于扭转 变形通常没有直接给出外力偶，还应增加外力偶矩的计算。 2．对等直圆轴来说，应计算最大扭矩截面的外周边各点 处。对于阶台轴，由于各段抗扭截面系数Wn不同，应将各处 应力均考虑计算。 3．注意区分空心圆与实心圆抗扭结面系数Wn不同。
4 4 4
抗扭截面系数 Wn/mm3
πD 4 D Wn = = / R 32 2 πD 3 = ≈ 0.2 D 3 16 Iρ
πD3 空 I = πD − πd = πD (1 − α 4 ) Wn = = 1−α 4 ) ( ρ R 16 32 32 32 心 4 4 ≈ 0.2 D 3 (1 − α 4 ) ≈ 0.1D (1 − α ) 轴 Iρ
解题过程
三、提高圆轴抗扭强度的主要措施
观察如图所示搅拌机， 该搅拌机的搅拌轴主要产生 扭转变形，在满足使用要求 条件下，如何提高搅拌机的 搅拌轴强度呢？
提高圆轴抗扭强度的主要措施
为了提高圆轴的强度应降低τmax，途径有：
（1）在载荷不变的前提下，合理安排轮系，从而降 低圆轴上的最大扭矩MTmax。 （2）在力求不增加材料（用横截面面积A来度量） 的条件下，选用空心圆截面代替实心圆截面，从而增大 扭转截面系数Wn和极惯性矩Iρ。
圆轴的扭转ppt
根据实验数据，绘制扭矩与角位移的关系曲 线。
根据实验结果，评估圆轴的抗扭性能和强度 。
05
圆轴扭转的数值模拟
有限元法的基本原理
有限元法简介
有限元法是一种将连续的物理系统离散为有限个简单元体的集合 ，从而可以通过对简单元体的分析来近似求解复杂系统的数值分 析方法。
有限元法的解题思路
将物体划分为有限个互不重叠的单元，在每个单元内选择一定的 节点作为代表，通过求解节点位移来求解整个物体的位移场。
有限元法的应用范围
广泛应用于结构力学、流体力学、传热学等领域，是一种高效、精 确、可靠的数值分析方法。
圆轴扭转的有限元模型
圆轴离散
将圆轴划分为一系列相互垂直的有限个单元，每个单元由两个节 点组成。
边界条件和载荷施加
在圆轴的两端施加固定约束，同时在圆轴的一端施加扭矩。
节点位移和单元应力计算
通过求解节点位移和单元应力来近似求解圆轴的位移场和应力场 。
圆轴扭转的数学模型通常采用弹性力学中的扭转公式来描述。
扭转公式可以用来计算圆轴在力偶作用下的扭矩和角位移。
扭转公式为：M = G * I * w，其中M为扭矩，G为剪切模量，I为横截面的惯性矩 ，w为角位移。
03
圆轴扭转的力学行为
圆轴在静态下的力学行为
静力表现
圆轴在静态下承受扭矩时，会 产生剪切应力和弯曲应力，这 些应力会在圆轴内部引起应变
06
圆轴扭转的优化设计
优化设计的基本原理
优化设计的概念
01
优化设计是一种通过合理选择设计参数，使得设计结果在满足
约束条件下达到最优目标的技术和方法。
优化设计的数学模型
02
优化设计的数学模三个部分。
圆轴扭转试验
圆轴扭转试验圆轴扭转试验是一种通过给定试样施加扭转力来评估其材料特性的试验方法。
在此试验中，一个圆柱形材料样品以固定位置夹在两个固定的夹具之间。
一端的夹具被固定在试验装置上，而另一端的夹具则被连接到一个旋转的轴上。
在扭转试验期间，扭矩从旋转的轴上施加在试样上，试样随着扭矩旋转，并且测量所施加的扭矩和转角。
圆轴扭转试验可以由多种方式进行。
例如，可以使用电动机或液压系统应用扭矩。
还可以在常温或高温下进行试验。
试验时，需要记录的数据包括扭矩和角度。
扭矩的测量可以通过安装扭矩传感器来实现，而角度的测量通常使用编码器或激光技术来实现。
在对数据的分析中，会计算出材料的切应变和切应力，用于评估材料的特性。
通过圆轴扭转试验，可以评估材料的许多力学特性，例如最大扭转强度、弹性模量、塑性应变、塑性应力以及疲劳特性。
一些特殊的应用也可以使用圆轴扭转试验进行研究，例如涉及高强度材料、高温环境或复合材料的应用。
在准备圆轴扭转试验时，需要注意试样的准备和制备方法。
试样必须均匀且无损，并且必须符合所选择的标准。
一些标准规定了试样的直径、长度以及表面处理等要求。
为了减少试验误差，试样必须正确安装在夹具上，并且轴线必须与夹具轴线对齐。
试样必须夹紧固定，以保证其在试验过程中不会发生移动或旋转。
同时，试验前必须仔细校准仪器，包括扭矩传感器、编码器以及任何其他相关仪器。
在圆轴扭转试验过程中，需要注意试验环境的控制。
例如，在高温环境中进行试验时，需要确保试验室中的温度和湿度稳定，以避免试验结果的误差。
同样，在常温试验中，也需要避免试验室中的振动和其他不稳定的条件，以确保得到准确的试验结果。
总之，圆轴扭转试验是一种有效的评估材料特性的方法。
通过使用准确的仪器和正确的试验技术，可以获得准确的试验结果，并且可以在多种应用中使用。
然而，需要仔细准备试样，并严格控制试验环境，以确保得到准确的结果。
ansys圆轴扭转分析操作步骤(一类特选)
中国矿业大学二○一二～二○一三学年第一学期力学与建筑工程学院课程：大型结构分析程序班级：学号：姓名：任课教师：二○一二 年 十一 月圆轴扭转分析设等直圆截面对圆心的极惯性矩为744P 10136.63205.0π32π-⨯=⨯==D I m -4 圆截面的抗扭截面模量为533n 10454.21605.0π16π-⨯=⨯==D W m -3 圆截面上任意一点的剪应力与该点半径成正比，在圆截面的边缘上有最大值 1.6110454.2105.153max =⨯⨯==-n n W M τ MPa 等直圆轴距离为0.045 m 的两截面间的相对转角3793p n 10375.110136.61080045.0105.1--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==GI L M ϕ rad分析步骤创建单元类型拾取菜单Main Menu →Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete 。
弹出图9-3所示的对话框，单击“Add ”按钮；弹出图9-4所示的对话框，在左侧列表中选“Structural Solid ”，在右侧列表中选“Qua d 8node 183”， 单击“Apply ” 按钮；再在右侧列表中选“Brick 20node 186”, 单击“Ok ” 按钮；对话框的“Close ”按钮。
定义材料特性拾取菜单Main Menu →Preprocessor →Material Props →Material Models 。
弹出的图9-5所示的对话框，在右侧列表中依次双击“Structural ”、“Linear ”、“Elastic ”、“Isotropic ”，弹出的图9-6所示的对话框，在“EX ”文本框中输入2.08e11（弹性模量），在“PRXY ” 文本框中输入0.3（泊松比），单击“Ok ” 按钮。
创建矩形面拾取菜单Main Menu →Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Rectangle →By Dimensions 。
6.圆轴扭转PPT课件
A
B O
A
BO
Me
Me
扭转角（）：任意两截面绕轴线转动而发生的角位移。
剪应变（）：直角的改变量。
2021/3/9
授课：XXX
3
二、传动轴的外力偶矩
传递轴的传递功率、转速与外力偶矩的关系：
m954P9(Nm) 其中：P — 功率，千瓦（kW）
n
n — 转速，转/分（rpm）
m702P4(Nm) n
2021/3/9
授课：XXX
1
§6–1 圆轴扭转的概念与实例 扭矩与扭矩图
一、概念与实例
1. 丝锥杆发生扭转变形。
2. 方向盘操纵杆
2021/3/9
授主要变形的构件。 如：机器中的传动轴、 石油钻机中的钻杆等。
扭转：外力的合力为一力偶，且力偶的作用面与直杆的轴线 垂直，杆发生的变形为扭转变形。
（实心截面）
（空心截面）
工程上采用空心截面构件：
提高强度，节约材料，重量轻，结构轻便，应用广泛。
2021/3/9
授课：XXX
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⑤ 确定最大剪应力：
由
T
Ip
知：当 Rd2, max
ma xTIpd 2IpTd 2W TP (令 WIp
d) 2
max
T max WP
Wp — 抗扭截面系数（抗扭截面模量）， 几何量，单位：mm3或m3。
圆轴扭转的概念不实例扭矩不扭矩图62圆轴扭转时的应力不强度计算63圆轴扭转时的变形不刚度计算第六章圆轴扭转第六章圆轴扭转圆轴扭转的概念不实例扭矩不扭矩图圆轴扭转的概念不实例扭矩不扭矩图丝锥杆发生扭转变形
第六章 圆轴扭转
§6–1 圆轴扭转的概念与实例 扭矩与扭矩图 §6.2 圆轴扭转时的应力与强度计算 §6.3 圆轴扭转时的变形与刚度计算
工程力学教学实验圆轴扭转实验
圆轴扭转实验一、试验目的⒈观察低碳钢和铸铁的扭转破坏现象, 比较其试件断口形状并分析破坏原因。
⒉测定低碳钢的剪切屈服极限, 剪切强度极限和铸铁的剪切强度极限。
⒊分析比较塑性材料（低碳钢）和脆性材料（铸铁）受扭转时的破坏特征。
二、实验设备和仪器⒈扭转实验机⒉游标卡尺三、实验原理圆轴扭转时, 横截面上各点均处于纯剪切状态, 因此常用扭转实验来测定不同材料在纯剪切作用下的机械性能。
利用实验机的自动绘图装置, 可记录T—曲线, 低碳钢的T—曲线如图3－9所示。
图 3-9扭矩在以内, 与T呈线形关系, 材料处于弹性状态, 直到试件横截面边缘处的剪应力达到剪切屈服极限, 这时对应的扭矩用表示横截面上的剪应力分布如图3-10（a）所示。
图3-10 低碳钢圆轴在不同扭矩下剪应力分布图在扭矩超过以后, 材料发生屈服形成环形塑性区, 横截面上的剪应力分布如图3-10（b）所示。
此后, 塑性区不断向圆心扩展, T—曲线稍微上升, 然后趋于平坦, 扭矩度盘上指针几乎不动或摆动所示的最小值即是扭矩, 这时塑性区占据了几乎全部截面, 横截面上剪应力分布如图3-10（c）所示。
剪切屈服极限近似等于（a）式中, , 是试件的抗扭截面系数试件继续变形, 进入强化阶段, 到达T- 趋线上的C点, 试件发生断裂。
扭矩度盘上的从动指针指出最大扭矩, 扭转剪切强度极限的计算式为(b)试件扭转时横截面上各点处于纯剪切状态如图3-11所示, 在于杆轴成±45°角的螺旋面上, 分别受到主应力为和的作用, 低碳钢的抗拉能力大于抗剪能力, 故以横截面剪断。
铸铁扭转时, 其T—曲线如图3-12所示。
从扭转开始到断裂, 近似为一直线, 故其剪切强度极限可近似地按弹性应力公式计算(c)图3-11 纯剪应力状态图3-12 铸铁T—曲线试件的断口面为与试件轴线成45°角的螺旋面。
这说明脆性材料的抗拉能力低于抗剪能力, 它的断裂是由于最大拉应力过大引起的。
工程力学-圆轴扭转变形分析
P=7.5kW,轴的转速n=80r/min。试选择实心圆轴的直径d和空心圆轴的外
径d 2。己知空心圆轴的内外径之比=d 1/d 2=0.8,许用扭转切应力 [τ]=40MPa。
解：（1）外力偶矩为
M e 9550 7.5 N m 895 .3 N m 80
（2）扭矩为 T = Me = 895.3N· m （3）实心圆轴直径 根据强度条件
各点切应力的大小与该点到圆心的距离成正比，其分布 规律如图
圆轴扭转时，最大切应力 max 发生在圆轴表面。当ρ=R 时，其值为：
TR T max Ip IP / R
令 Wp
Ip R
max
T Wp
Wp称为扭转截面系数，它表示截面抵抗扭转破坏的能 力，单位是（mm）3。
工程中承受扭转的圆轴通常采用实心圆轴和空心圆轴两种形
max
T 16T 3 Wp πd
16 T 3 16 895.3 d 3 m 0.048m 48mm 6 [ ] 3.14 40 10
（4）空心圆轴外径
根据强度条件
max
T 16T 3 4 Wp πd 2 (1 )
16 T 16 895.3 3 d2 m 4 6 4 [ ](1 ) 3.14 40 10 (1 0.8 )
3
0.058m 58m m
内径d 1=α×d 2= 0.8×58 mm = 46.4mm
（5）比较重量
在长度相等、材料相同的情况下，空心圆轴与实心圆 轴重量之比等于横截面面积之比，即
四、圆轴扭转时的强度 计算
圆轴的扭转的强度条件
max
Tmax Wp
圆轴扭转实验
圆轴扭转实验 一、实验目的和内容1、测定低碳钢的剪切屈服极限s τ及剪切强度极限b τ。
2、测定铸铁的剪切强度极限b τ。
3、观察并分析低碳钢和铸铁试件的扭转破坏形式。
二、试验设备1、扭转试验机（K-50型或NJ-100B 型）。
2、游标卡尺。
三、实验原理由实心圆试件进行扭转试验，记录了ϕ-n M 图，见图6-5须经过作图计算才能或得较正确的γτ-图（参见第二章），从而确定有关的强度指标，如屈服极限s τ及强度极限b τ。
下面根据实验过程，介绍计算s τ及b τ的近似方法。
图6-5当外力偶较小时，试件上的扭矩和扭转角成正比关系。
随着外力偶的不断增加，试件横截面外边缘各点的应力首先达到材料的剪切屈服极限，横截面内部各点仍然处于弹性范围。
此时ϕ-n M 关系开始偏离直线，我们就把图6-5所示的B 点的纵坐标作为s n M ，按第二章所述的近似理论公式计算得 pn s W M s 43=τ （6.2）式中162d W p π=，是试件抗扭截面模量。
继续增加外力偶，试件横截面上，由边缘向里应力逐步达到屈服极限进而发生强化现象，应力达到强度极限，直到扭断。
这时，可以近似认为整个横截面上的剪应力都达到材料的强度极限b τ，由此可得到下面的计算公式 pn W M b 43b =τ （6.3）式中b n M 是试件扭转过程最大的扭矩值。
对于铸铁，认为试件直到破坏ϕ-n M 近似保持直线关系，因此有pn W b M b =τ （6.4）四、实验方法和步骤1、测量试件直径0d ，打开试验机电源预热仪器。
2、将试件安装于机器夹头中，并夹紧。
3、打开实验软件，点击试样录入按钮输入试验材料、试验方法、试验编号、试样参数等。
点击参数设置按钮，输入试验速度和转动夹头的转动方向、选择是否计算、试验结束条件等。
4、选择试验编号，将扭矩、扭角、转角清零。
点击试验开始按钮开始试验。
对于低碳钢试件在过屈服阶段后可逐渐加快试验速度。
实验三 园轴扭转试验
实验二 园轴扭转试验一、实验目的1、 测定低碳钢扭转时的剪切屈服极限s τ和剪切强度极限b τ。
2、 测定灰铸铁扭转时的剪切强度极限b τ。
3、 绘制低碳钢和灰铸铁的扭转图，比较低碳钢和灰铸铁的扭转破坏形式。
4、 掌握微机控制扭转试验机的使用方法。
二、实验设备和仪器1、微机控制扭转试验机。
2、游标卡尺。
三、实验试样按照国家标准GB10128—88《金属室温扭转试验方法》，金属扭转试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样和管形截面试样两种。
其中最常用的是圆形截面试样，如图2-1所示。
通常，圆形截面试样的直径m m 10=d ，标距d l 5=或d l 10=，平行部分的长度为mm 20+l 。
若采用其它直径的试样，其平行部分的长度应为标距加上两倍直径。
试样头部的形状和尺寸应适合扭转试验机的夹头夹持。
由于扭转试验时，试样表面的切应力最大，试样表面的缺陷将敏感地影响试验结果，所以，对扭转试样的表面粗糙度的要求要比拉伸试样的高。
对扭转试样的加工技术要求参见国家标准GB10128—88。
四、实验原理与方法从理论知道，园轴扭转时，其表面上任一点属于纯剪切应力状态(如图2—2所示),其主应力的大小为τσσ==31，其方向为与园杆轴线成±45角的螺旋面上，由于各种材料抵抗剪切和拉伸的能力不同，故不同材料有各种不同的破坏形式。
图2—1 扭转试样 图2—2 园轴扭转时的应力1、 低碳钢试样的扭转低碳钢是塑性材料，其扭转曲线（图2—3）与拉伸类似，随扭矩T 的增加，材料经过弹性变形（O —A 段）、塑性变形（A —B 段）、强化（B —C段）和断裂四个阶段而被破坏，断口是很齐的横断面，这是因为剪应力超过了材料的剪切强度极限所致。
图2—3 低碳钢扭转曲线由屈服扭矩S T 按下式可计算出剪切屈服极限s τ：Ts s W T 43=τ （2—1） 由最大扭矩b T 可计算出剪切强度极限近似值b τ： Tb b W T 43=τ （2—2） 式（2—1）是考虑到横截面上剪应力均达到剪切屈服极限s τ时推导出来的；式（2—2）形式上虽和式（2—1）相同，但却是由塑性理论推导出的近似公式。
实验三圆轴扭转实验
实验三圆轴扭转实验一、实验目的1、在比例极限内验证扭转虎克定律，测定低碳钢的剪切弹性模量G。
2、观察低碳钢的扭转破坏现象，并测定其剪切屈服极限τ。
和剪切强度极限τb。
3、观察铸铁的钮转破坏现象，并测定其剪切强度极限τb。
二、实验设备1、游标卡尺2、扭转测G仪1、左横杆2、左悬臂杆3、固定支座4、试样5、百分表6、右横杆7、右悬臂杆8、右转动支座9、力臂10、砝码技术规格1、试样：直径d=10mm标距：Le=60-150mm可调材料：A3钢2、力臂：长度a=200mm产生最大的扭矩T=4N·m3、百分表：触点离试样曲线距离b=100mm放大倍数K=100/格/mm4、法码：4块，每块重5N；砝码托作初载荷，To=0.26N·m，扭矩增量△T=1N△m5、自重（不包括砝码）：3kg6、外形尺寸：264×250×250mm37、精度：误差<5%3、K-50型扭转试验机这种试验机由加载、测力、测扭转角和自动绘图四部分构成。
试验机的外形见图10，其传动系统如图11所示。
图11 K-50型扭转型试验机传动系统在剪切比例极限内，扭矩M和扭转角φ间保持正比关系，其公式为式中I P为圆载面的极惯性矩，L为标距。
现测E实验相同，采用等量加载法逐级加载，如每次增加相等的扭矩△M，扭转角的增量△φ基本相等，这就验证了扭转虎克定律。
根据测得的各级扭转角度△φ，则由上式可算出剪切弹性模量：2、低碳钢扭转时力学性能的测定试件受扭转时，试验机可自动绘出扭矩和扭转角的关系曲线M-φ曲线。
图12所示为低碳钢的扭转图。
图12 低碳钢扭转图在试件受扭的初始阶段，扭矩M与扭转角φ成正比关系，即M-φ图的直线部分。
当材料进入屈服阶段时，扭矩M突然下降，测力指针几乎不动或摆动，指针摆动的最小值即为屈服扭矩Ms。
随后，材料进入强化阶段，变形增加，扭矩随之增加，直到试件破坏。
因扭转时试件无颈缩现象，所以M-φ曲线一直上升而无下降，试件破坏时的扭矩即为最大扭矩Mb。
圆轴扭转实验报告
圆轴扭转实验报告圆轴扭转实验报告引言：圆轴扭转实验是一项常见的力学实验，通过对圆轴的扭转现象进行观察和测量，可以研究材料的力学性质和材料的变形特性。
本实验旨在通过对不同材料的圆轴扭转实验，探究不同材料的扭转刚度和弹性模量之间的关系。
实验装置与方法：实验装置主要包括一个圆柱形的轴杆，装有两个固定在轴杆两端的手柄，以及一个扭转力测量仪器。
实验过程中，首先固定轴杆的一端，然后通过手柄对轴杆施加扭转力，同时使用扭转力测量仪器测量施加在轴杆上的扭转力大小。
实验结果与分析：在实验过程中，我们选取了不同材料的圆轴进行扭转实验，并测量了施加在轴杆上的扭转力大小。
通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 不同材料的圆轴具有不同的扭转刚度。
在相同的扭转力作用下，扭转角度与轴杆的直径成反比。
即扭转角度越大，轴杆的直径越小，说明材料的扭转刚度越大。
2. 不同材料的圆轴具有不同的弹性模量。
弹性模量是材料的一种力学性质，它反映了材料在受力时的变形能力。
通过实验测量得到的扭转力和扭转角度数据，可以计算出不同材料的弹性模量。
3. 圆轴的材料特性对扭转现象有重要影响。
材料的组成、结构和处理方式等因素都会影响材料的力学性质，进而影响圆轴的扭转刚度和弹性模量。
因此，在实际工程中，选择合适的材料对于提高产品的性能和可靠性至关重要。
实验应用与展望：圆轴扭转实验在工程领域中有着广泛的应用。
通过对材料的扭转性质进行研究，可以为产品设计和制造提供重要的依据。
例如，对于汽车行业来说，通过对车轴的扭转性能进行测试，可以确定合适的材料和尺寸，以提高汽车的安全性和稳定性。
此外，圆轴扭转实验还可以用于材料的质量控制和品质检测。
通过对不同材料的扭转刚度和弹性模量进行测量，可以判断材料的质量是否符合要求，进而保证产品的可靠性和稳定性。
尽管圆轴扭转实验在工程领域中有着广泛的应用，但仍然存在一些挑战和待解决的问题。
例如，如何准确测量扭转力和扭转角度，如何选择合适的材料和尺寸等。
圆轴扭转的力学模型
截面
圆轴横截面的形状，通常为圆形。
长度
圆轴的长度方向，通常远大于其截 面尺寸。
扭转的定义
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扭转
描述圆轴受到外力矩作用 而发生转动的现象。
外力矩
作用在圆轴上的力矩，使 圆轴发生转动。
转动方向
根据右手定则确定，即右 手四指环绕方向与圆轴转 动方向一致。
圆轴扭转的物理现象
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深入研究圆轴在不同材料属性、不同几何形状下 的扭转行为，以丰富和完善现有的力学模型。
3
结合现代科技手段，如数值模拟、人工智能等， 对圆轴的扭转行为进行更精确和深入的研究。
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其他领域中的圆轴扭转问题
航空航天
飞机和航天器的起落架在着陆时 会受到圆轴扭转的力，需要设计
合理的抗扭机构来保持稳定。
船舶工程
船舶的推进轴在推进过程中会受 到圆轴扭转的力，需要采取相应
的措施来抵抗这种力。
能源工程
风力发电机的主轴在风力作用下 会发生圆轴扭转，需要设计合理
的抗扭机构来保持稳定。
06 结论与展望
扭矩计
测量圆轴试样在扭转过 程中所受的扭矩，量程
为0-10N·m。
固定装置
测量仪器
用于固定圆轴试样，保 证试样在实验过程中不
会发生位移。
包括角度计、应变计等， 用于测量圆轴试样的角
度和应变。
实验步骤与操作
1. 将圆轴试样固定在固 定装置上，确保试样不
会发生位移。
01
3. 对圆轴试样施加逐渐 增大的扭矩，并记录下 每个扭矩值对应的角度
圆轴扭转仿真
此项的应力分析: 圆轴扭转仿真实验班级____机设1214_____姓名_____吴志和______学号___09121537______指导老师____曾德江鲍仲辅完成时间___2013-10-27_____目录目录 (2)图表清单 (3)模型信息 (4)算例属性 (4)单位 (4)材料属性 (4)载荷和约束 (5)网格信息 (5)传感器结果 (6)反作用力 (6)自由实体力 (6)横梁.......................................................................... 错误！未定义书签。
算例结果.. (6)结论 (9)图表清单圆轴扭转仿真实验-圆轴扭转仿真-应力-应力1 (7)圆轴扭转仿真实验-圆轴扭转仿真-位移-位移1 (8)圆轴扭转仿真实验-圆轴扭转仿真-应变-应变1错误！未定义书签。
假设模型信息文档名称配置文档路径修改日期圆轴扭转仿真实验默认C:\Users\Administrator\Desktop\圆轴扭转仿真实验.SLDPRT Sat Nov 02 20:19:01 2013算例属性算例名称圆轴扭转仿真分析类型Static网格类型: 实体网格解算器类型FFEPlus平面内效果: 关闭软弹簧: 关闭惯性卸除: 关闭热力效果: 输入温度零应变温度298.000000单位Kelvin包括SolidWorks Flow Simulation 中的液压效应关闭摩擦: 关闭为表面接触忽略间隙关闭使用自适应方法: 关闭单位单位系统: 公制长度/位移mm温度Kelvin角速度rad/s应力/压力N/m^2材料属性号数实体名称材料质量体积1 SolidBody 1(凸台-拉伸1) 1023 碳钢板(SS)17.3362 kg 0.00220618 m^3材料名称: 1023 碳钢板(SS)说明:材料来源:材料模型类型: 线性弹性同向性默认失败准则: 最大von Mises 应力应用程序数据:属性名称数值单位数值类型弹性模量 2.05e+011 N/m^2 恒定泊松比0.29 NA 恒定抗剪模量8e+010 N/m^2 恒定质量密度7858 kg/m^3 恒定张力强度 4.25e+008 N/m^2 恒定屈服强度 2.8269e+008 N/m^2 恒定热扩张系数 1.2e-005 /Kelvin 恒定热导率52 W/(m.K) 恒定比热486 J/(kg.K) 恒定硬化因子(0.0-1.0;0.0=同向性; 1.0=运动性)0.85 NA 恒定载荷和约束夹具约束名称选择组说明固定-1 <圆轴扭转仿真实验> 于 1 面固定。
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此项的应力分析: 圆轴扭转仿真
实验
班级____机设1214_____
姓名_____吴志和______
学号___09121537______
指导老师____曾德江鲍仲辅
完成时间___2013-10-27_____
目录
目录 (2)
图表清单 (3)
模型信息 (4)
算例属性 (4)
单位 (4)
材料属性 (4)
载荷和约束 (5)
网格信息 (5)
传感器结果 (6)
反作用力 (6)
自由实体力 (6)
横梁.......................................................................... 错误！未定义书签。
算例结果.. (6)
结论 (9)
图表清单
圆轴扭转仿真实验-圆轴扭转仿真-应力-应力1 (7)
圆轴扭转仿真实验-圆轴扭转仿真-位移-位移1 (8)
圆轴扭转仿真实验-圆轴扭转仿真-应变-应变1错误！未定义书签。
假设
模型信息
文档名称配置文档路径修改日期
圆轴扭转仿真实验默认C:\Users\Administrator\Desktop\
圆轴扭转仿真实验.SLDPRT Sat Nov 02 20:19:01 2013
算例属性
算例名称圆轴扭转仿真
分析类型Static
网格类型: 实体网格
解算器类型FFEPlus
平面内效果: 关闭
软弹簧: 关闭
惯性卸除: 关闭
热力效果: 输入温度
零应变温度298.000000
单位Kelvin
包括SolidWorks Flow Simulation 中的液压效
应
关闭
摩擦: 关闭
为表面接触忽略间隙关闭
使用自适应方法: 关闭
单位
单位系统: 公制
长度/位移mm
温度Kelvin
角速度rad/s
应力/压力N/m^2
材料属性
号数实体名称材料质量体积
1 SolidBody 1(凸台
-拉伸1) 1023 碳钢板
(SS)
17.3362 kg 0.00220618 m^3
材料名称: 1023 碳钢板(SS)
说明:
材料来源:
材料模型类型: 线性弹性同向性
默认失败准则: 最大von Mises 应力
应用程序数据:
属性名称数值单位数值类型弹性模量 2.05e+011 N/m^2 恒定
泊松比0.29 NA 恒定
抗剪模量8e+010 N/m^2 恒定
质量密度7858 kg/m^3 恒定
张力强度 4.25e+008 N/m^2 恒定
屈服强度 2.8269e+008 N/m^2 恒定
热扩张系数 1.2e-005 /Kelvin 恒定
热导率52 W/(m.K) 恒定
比热486 J/(kg.K) 恒定
硬化因子(0.0-1.0;
0.0=同向性; 1.0=运动
性)
0.85 NA 恒定
载荷和约束
夹具
约束名称选择组说明
固定-1 <圆轴扭转仿真实验> 于 1 面固定。
载荷
载荷名称选择组装载类型说明
扭矩-1 <圆轴扭转仿真实验>
于 1 面应用力矩
1500 N-m 相对于所
选参考面< 1 >使用
均匀分布
按序装载
网格信息
网格类型: 实体网格所用网格器: 标准网格自动过渡: 关闭
光滑表面: 打开
雅可比检查: 4 Points
单元大小: 13.021 mm
公差: 0.65104 mm
品质: 高
单元数: 6355
节数: 10514
完成网格的时间(时;分;秒): 00:00:01
计算机名: 2012-20130906XP
传感器结果
无数据可用。
反作用力
选择组单位总和X 总和Y 总和Z 合力
整个实体N 140.209 172.518 -0.149445 222.308
自由实体力
选择组单位总和X 总和Y 总和Z 合力
整个实体N 0.00286865 -0.0090332 0.000457764 0.00948881
自由体力矩
选择组单位总和X 总和Y 总和Z 合力
整个实体N-m 0 0 0 1e-033
算例结果
默认结果
名称类型最小位置最大位置
应力1 VON:von
Mises 应力257291 N/m^2
节: 1246
(0 mm,
0 mm,
655.844 mm)
9.66808e+007
N/m^2
节: 7877
(-2.77 mm,
26.3548 mm,
1000 mm)
位移1 URES:合位移0 mm
节: 1 (13.25 mm,
22.9497 mm,
1000 mm)
1.57996 mm
节: 84
(20.4732 mm,
-16.8268 mm,
-0.00189918
mm)
应变1 ESTRN :对等
应变2.6766e-006
单元: 3433
(-0.359313
mm,
-0.0407775
mm,
486.21 mm)
0.000350067
单元: 2852
(23.7508 mm,
-4.72068 mm,
832.996 mm)
圆轴扭转表面应力图
圆轴扭转仿真实验-圆轴扭转仿真-应力-应力1
圆轴扭转仿真实验-圆轴扭转仿真-位移-位移1
结论。