ANSYS有限元分析课程论文

ANSYS有限元分析课程论文
ANSYS有限元分析课程论文

题目:

如图所示是一飞轮的截面图。飞轮材料的弹性模量210GPa,泊松比0.27,密度7800kg/m3。飞轮的角速度为62.8rad/s,飞轮边缘受到压力作用,压力p为1MPa,飞轮轴孔固定。试对

飞轮进行静力分析并绘制飞轮在柱坐标系下径向、环向的应力和变形云图。

主要步骤:

1. 用户自定义文件夹,以为文件名xiti开始一个新的分析。

2. 定义单元类型

(1)选择Main Menu>Preprocessor> Element Type>Add/Edit/Delete>Add >select:select Solid Quad 8node 82 >OK (back to Element Types window)

(2)设置Solid Quad 8node 82 的Options选项,Options… >selelt K3: Axisymmetric>Close (the Element Type window),如图1所示。

图1 单元属性设置对话框

3. 定义材料性能参数

(1)定义材料的弹性模量和泊松比

Main Menu: Preprocessor >Material Props >Material Models >Structural >Linear >Elastic >Isotropic >input EX:2.10e5, PRXY:0.27 > OK

(2)定义材料的密度

Main Menu: Preprocessor >Material Props >Material Models>Favorite>Linear Static>Density >input DENS:0.0078 > OK

4.建立几何模型、划分网格

(1)生成特征点

Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS>依次输入点的坐标:input:1(50,0),2(55,0),3(55,16), 4(75,16), 5(75,5),6(80,5),7(80,40),8(75,40),

9(75,24),10(55,24),11(55,50),12(50,50)

(2)连接各特征点

Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines> Lines>Straight Line>依次连接各特征点:1(50,0),2(55,0),3(55,16), 4(75,16), 5(75,5),6(80,5),7(80,40),8(75,40),

9(75,24),10(55,24),11(55,50),12(50,50)

(3)生成过度圆弧

Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Line Fillet>选择需要产生过度圆弧的两边,输入过度圆弧的半径>OK 如图2所示。

图2 飞轮截面形状

(4)生成飞轮截面

Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary>By lines>依次选择各条

线>OK 如图3所示。

图3 飞轮截面模型

5. 网格划分

Main Menu>Preprocessor >Meshing >Mesh Tool > (Size Controls) Global: Set >input

SIZE:1 >OK

Mesh Tool >Mesh : select Areas> Shape:Quad>Free > Mesh > Pick All >Close( the Mesh Tool

window) 如图4所示。

图4 飞轮网格划分模型

6.模型约束加载

(1)对飞轮边施加位移约束

Main Menu>Solution >Define Loads >Apply >Structural >Displacement > On Lines >拾取左边> OK > select Lab2:ALL DOF > OK

(2)对飞轮边施加载荷

Main Menu>Solution >Define Loads >Apply >Structural >Pressure> On Lines >选择图示的三条边>如下图5输入>OK

图5 飞轮边施加载荷

(3)施加角速度

ANSYS Main Menu: Solution >Define Loads >Apply >Structural >Inertia > Angular veloc >Globel弹出施加角速度的对话框,如图6输入

图6 施加角速度

7.分析计算

Main Menu>Solution >Solve >Current LS >OK(to close the solve Current Load Step window) >OK

8.后处理

(1)改变观察结果输出坐标系

Main Menu: General Postproc >Options for Output >出现结果坐标系设置对话对话框,设置为柱坐标系,如图7所示。

图7 改变观察坐标系

(2)三维扩展

Utility Menu>PlotCtrls>Style>Symmetry Expansion>2D Axis-Symmertric弹出轴对称扩展设置对话框,选择Full expansion单击OK

9. 结果显示

(1)径向应力云图

Main Menu>General Postproc >Plot Results >Contour Plot >Nodal Solu >select: DOF solution, X-Component of displacement >OK

图8 平面径向应力云图

图9 三维径向应力云图

(2)环向向应力云图

Main Menu:>General Postproc >Plot Results >Contour Plot >Nodal Solu >select: DOF

solution, Y-Component of displacement >OK

图10 环向应力云图

图11 三维环向应力云图

(3)变形云图

Main Menu:>General Postproc >Plot Results>Deformed Shape> select: Def + undeformed

图12 变形应力云图

ANSYS实体建模有限元分析-课程设计报告

南京理工大学 课程设计说明书(论文) 作者:学号: 学院(系):理学院 专业:工程力学 题目:ANSYS实体建模有限元分析 指导者: (姓名) (专业技术职务) 评阅者: (姓名) (专业技术职务) 20 年月日

练习题一 要求: 照图利用ANSYS软件建立实体模型和有限元离散模型,说明所用单元种类、单元总数和节点数。 操作步骤: 拟采用自底向上建模方式建模。 1.定义工作文件名和工作标题 1)选择Utility Menu>File>Change Jobname命令,出现Change Jobname对话框,在[/FILNAM ] Enter new jobname文本框中输入工作文件名learning1,单击OK按钮关闭该对话框。 2)选择Utility Menu>File>Change Title命令,出现Change Title对话框,在[/TITLE] Enter new title文本框中输入08dp,单击OK按钮关闭该对话框。 2.定义单元类型 1)选择Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令,出现Element Types对话框,单击Add按钮,出现 Library of Element Types 对话框。在Library of Element Types 列表框中选择 Structural Solid, Tet 10node 92,在Element type reference number文本框中输入1,单击OK按钮关闭该对话框。 2)单击Element Types对话框上的Close按钮,关闭该对话框。 3.创建几何模型 1)选择Utility Menu>P1otCtrls>Style>Colors>Reverse Video命令,设置显示颜色。 2)选择Utility Menu>P1otCtrls>View Settings>Viewing Direction命令,出现Viewing Direction对话框,在XV,YV,ZV Coords of view point文本框中分别输入1, 1, 1,其余选项采用默认设置,单击OK按钮关闭该对话框。 3)建立支座底块 选择Main Menu>Preprocessor> Modeling>Create>volumes>Block>By Demensios 命令,出现Create Block by Demensios对话框,在X1,X2 X-coor dinates文本框

有限元论文

机械结构有限元分析 作业名称:基于ANSYS的机械结构仿真学生姓名:陆宁 学号: 班级:机械电子工程103班 指导教师:谢占山老师 作业时间: 2013.05.28 二零一二----二零一三第二学习期

基于ANSYS的机械结构仿真 摘要:介绍了ANSYS优化设计模块,并针对机械结构优化设计给出了具体设计步骤,利用实例分析介绍ANSYS在机械结构优化设计中的应用。证明了ANSYS优化设计模块在机械结构优化设计上的方便性和可行性,为从事机械优化设计人员提供了新的方法和思路。 关键词:机械结构;ANSYS;优化设计;悬臂梁 前言:有现场合,比如,在研究桥梁的受迫振动时,由于激振载荷和和桥梁自重比较接近,所以桥梁自重是必须考虑的因素。激振载荷是正弦载荷,桥梁自重是静载荷,此时桥梁同时受静载荷和正弦载荷的作用。当结构只作用于静载荷时,可以用静力学分析计算其应力、应变等;当结构只作用于正弦载荷时,可以对其进行谐响分析。但是当结构同时作用于静载荷和正弦载荷时,却无法单独用静力学分析或谐响应分析来求解问题,因静力学分析要求载荷恒定,谐响应分析施加的载荷都是正弦载荷。如果用瞬态分析,则载荷就不能是从负无穷时刻到正无穷时刻的周期函数,即施加载荷要对正弦载荷进行加窗处理,势必存在误差,此时就应用有限元法进行分析。

一、基于ANSYS参数化语言的机械结构优化设计概述 机械最优化设计是在现代计算机广泛应用的基础上发展起来的一门新学科,是根据最优化原理和方法综合各方面的因素,以人机配合方式或/自动探索0方式在计算机上进行的半自动或自动设计,以选出在现有工程条件下最佳设计方案的一种现代设计方法.人机连接的传媒是靠一些编程语言来实现,例如C、C十十、VC、FOR-TRAM 等等,这些语言要求用户必须有深厚的理论知识,对于普通用户实现起来就显得很困难。 ANSYS软件是容结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件,其内嵌的参数化设计语言(APDL)用建立智能分析的手段为用户提供了自动完成循环的功能,即程序的输入可设定为根据指定的函数、变量以及选出的分析标准作决定.这样的功能扩展完全满足优化设计的要求,而且其强大的前处理建模、可视化界面也是其他优化语言所无法比拟的,更重要的是ANSYSAPDL编程语句简单,更具人性化即使是普通用户也能够掌握。 目前,关于利用ANSYS进行机械优化设计的文献鲜有报道[C17,本文具体剖析了ANSYS优化设计模块,并运用ANSYS12.0的参数化语言求解机械工程设计中的优化问题,给出了在机械优化设计方面的实现方法和具体实例,旨在为从事机械优化设计的人员提供一种新的方法和思路。

ansys课程设计论文

大学 计算机辅助机械设计课程设计机构运动分析 班级:10机41 学号:10294046 指导教师: 专业名称:机制(S)

ANSYS 机构运动分析 一.问题分析求解1、图15-2所示为一曲柄滑块机构,曲柄长度AB=120mm 、连杆长度BC=300 mm 、偏距e=50 mm ,曲柄为原动件,转速为w=100 r/min ,E=2E11,,P=0.3求滑块3的位移s 3、速度v 3、加速度a 3随时间变化情况。 二.操作过程 2.1 定义参量 拾取菜单Utility Menu →Parameters →Scalar Parameters 。在 “Selection ” 文本框中输入PI=3.1415926, 单击“Accept ” 按钮;再在“Selection ” 文本框中输入R=0.12、L=0.3、E=0.05、OMGA1=100、T=60/OMGA1、FI0=ASIN(E/(R+L))、AX=0、AY=0、BX=R*COS(FI0)、BY=-R*SIN(FI0) 、CX=(R+L)*COS(FI0)、CY=-E ,单击“Accept ”;最后,对话框的“Close ”按钮。 2.2创建单元类型 Main Menu →Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete 。单击“Add ”按钮;选“Combination ”,选“Revolute joint 7”, 单击“Apply ” 按钮;选“Structural Beam ”,选“3D elastic 4”, 单击“Ok ” 按钮;单击对话框的“Close ”按钮。 2.3定义材料特定义材料特性性 拾取菜单Main Menu →Preprocessor →Material Props →Material Models 。在右侧列表中依次双击“Structural ”、“Linear ”、“Elastic ”、“Isotropic ”,所示的对话框,在“EX ”文本框中输入2e11(弹性模量),在“PRXY ” 文本框中输入0.3(泊松比),单击“Ok ” 按钮;再双击右侧列表中“Structural ”下“Density ”,弹出图对话框,在“DENS ”图 15-2 曲柄滑块机构

CADCAE-ansys课程设计-长江大学

CAD/CAE软件实践 课程设计 专业: 班级: 序号: 姓名: 指导教师: 起止日期:2014年 2 月 17 日至 3 月9日

目录 第一题(平面问题) (2) 第二题(简单三维问题) (7) 第三题(常见零件) (16) 常见零件(一) (16) 常见零件(二) (23) 课程设计小结 (30)

《CAD/CAM/CAE软件实践》课程设计 题目及要求 机械11007 第一题(平面问题) 如图所示零件,所受均布力载荷为q,分析在该作用力下的零件的形变和应力状况,本题简化为二维平面问题进行静力分析,零件材料为Q235。 一、前处理 步骤一创建几何实体模型

1、依次点击Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints >in Active CS 输入节点1(0,0,0) 2(0,150,0) 3(117,150,0) 4(234,150,0) 5(234,86,0) 6(130,86,0)点OK Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines >Straight Line 用光标点1,2点,2,3点,3,4点,4,5点,5,6点连成直结,点Apply;连 完点“OK” Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary >By lines 用光标分别点击各条边,全部点击完毕后点击OK,出现如下图形: 2、建立两圆 MainMenu>Proprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circle 输入: WP X=50 输入: WP X=182 WPY=100 WPY=118 RADIUS=34 RADIUS=15 3、进行布尔运算,将两个圆从图形中除去 MainMenu>Proprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Areas 弹出对话框后,用光标点基本(即总体),再点“OK”,再点要减去的部分,“OK”得到基本图形

ansys课程设计 实例

ANSYS课程设计

实例一连杆的受力分析 一、问题的描述 汽车的连杆,厚度为0.5in,在小头孔内侧90度范围内承受P=1000psi的面载荷作用,用有限元分析该连杆的受力状态。连杆的材料属性:杨氏模量E=30×106psi,泊松比为0.3。 由于连杆的结构对称,因此在分析时只采用一半进行即可,采用由底向上的建模方式,用20节点的SOLID95单元划分。 二、具体操作过程 1.定义工作文件名和工作标题 2.生成俩个圆环面 ⑴生成圆环面:Main Menu>Preprocessor>Model Creat>Areas Circle>By Dimension,其中RAD1=1.4,RAD2=1,THETA1=0,THETA2=180,单击Apply,输入THETA1=45,单击OK。 ⑵打开面号控制,选择Areas Number为On,单击OK。 3.生成俩个矩形 ⑴生成矩形:Main Menu>Preprocessor>Model Creat>Areas Rectangle>By Dimension,输入X1=-0.3,X2=0.3,Y1=1.2,Y2=1.8,单击Apply,又分别输入X1=-1.8,X2=-1.2,Y1=0,Y2=0.3,单击OK。 ⑵平移工作平面:Utility Menu>WorkPlane>Offset WP to>XYZ Location,在ANSYS输入窗口的魅力输入行中输入6.5,按Enter确认,单击OK。

⑶将工作平面坐标系转换成激活坐标系:Utility Menu>WorkPlane>Change Active Cs to>Working Plane。 4.又生成圆环面并进行布尔操作 ⑴生成圆环面:Main Menu>Preprocessor>Model Creat>Areas Circle>By Dimension, 其中RAD1=0.7, RAD2=0.4,THETA1=0, THETA2=180,单击 Apply,输入 THETA1=135,单击OK。 ⑵对面进行叠分操作, 结果如图 5.生成连杆体 ⑴激活直角坐标系:Utility Menu>WorkPlane>Change Active Cs to>Global Cartesian。 ⑵定义四个新的关键点:Main Menu>Preprocessor>Creat>Keypoints》In Active CS,在对话框中分别输入:X=2.5,Y=0.5,单击Apply;X=3.25,Y=0.4,单击Apply;X=4,Y=0.33,单击Apply;X=4.75,Y=0.28,单击OK。 ⑶激活总体坐标系:Utility Menu>WorkPlane>Change Active Cs to>Global Cylindrical。 ⑷生成样条线:Main Menu>Preprocessor>Creat>Splines>With

ansys课程设计-地铁车站主体结构设计

目录 课程设计任务书 ................................................................................................................ - 1 - GUI方式 ............................................................................................................................... - 3 - 一、打开ANSYS........................................................................................................... - 3 - 二、建立模型.............................................................................................................. - 3 - 1、定义单元类型.................................................................................................. - 3 - 2、定义单元实常数.............................................................................................. - 3 - 3、定义材料特性.................................................................................................. - 3 - 4、定义截面.......................................................................................................... - 3 - 5、建立几何模型.................................................................................................. - 3 - 6、划分网格.......................................................................................................... - 4 - 7、建立弹簧单元.................................................................................................. - 4 - 三、加载求解.............................................................................................................. - 5 - 1、施加位移约束.................................................................................................. - 5 - 2、施加荷载.......................................................................................................... - 6 - (1)计算结构所受荷载................................................................................ - 6 - (2)施加结构所受荷载................................................................................ - 6 - (3)施加重力场............................................................................................ - 7 - 3、求解.................................................................................................................. - 8 - 四、查看计算结果...................................................................................................... - 8 - 1、添加单元表...................................................................................................... - 8 - 2、查看变形图...................................................................................................... - 8 - 3、查看各内力图.................................................................................................. - 9 - 4、查看内力列表.................................................................................................. - 9 - 单元内力表........................................................................................................................ - 11 - APDL方式......................................................................................................................... - 17 -

有限元分析课程论文2011

《ANSYS10.0基础及工程应用》考查要求 一、课程考核方式 撰写课程结课论文。 二、论文撰写范围 在掌握有限元基本理论及方法的基础上,运用《ANSYS10.0基础及工程应用》课程所学的建模,分网,加载,求解及后处理知识,针对某一你所熟悉的产品、设备或零件进行有限元计算分析。 三、论文撰写要求 1.论文按科技论文的标准格式撰写,包括有题目、作者、单位(班级、学号、联系方式)、摘要(200字左右)、关键词(3—4个)、正文及参考文献(包括作者姓名、文献名、出版社所在地、出版社名、出版时间等),正文引用文献要标出,严禁抄袭。2.全文字数不少于3000字。 3.参考文献至少5篇。 4.统一以武汉理工大学华夏学院论文纸。

有限元分析课程要求 要求:1)个人至少分析3种方案并独立完成(可选择一个模型三种不同方案或三个不同模型的有限元分析;题目可从上机指南,有限元分析大作业试题中选择或自行选择算例),并将计算 结果分析在论文中较详细分析说明(包括几何模型视图、单元模型视图、结果云图,矢量 分布图,列表,命令流等及结果分析说明。) 2)课程论文应包括以下部分:(正文5号字体) A、引言; B、问题描述及几何建模; C、有限元建模(单元选择、节点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件 处理、求解控制) D、计算结果及结果分析(位移分析、应力分析、正确性分析评判,如同一模型 则必须进行多方案计算比较,需讨论节点规模增减对精度的影响分析、单元 改变对精度的影响分析、不同网格划分方案、不同结构对结果的影响分析等) E、结论 F、参考文献 3)12月1日前必须完成,并递交课程论文报告(报告要求打印)。 4)学生的课程总评成绩由平时成绩(占30%)和期末考查成绩(占70%)两部分构成。平时成绩中包括出勤、作业、上机操作、学习主动性等。

ANSYS实体建模有限元分析-课程设计报告

南京理工大学课程设计说明书(论文) 作者:学号:11370108 学院(系):理学院 专业:工程力学 题目:ANSYS实体建模有限元分析 指导者: (姓名) (专业技术职务) 评阅者: (姓名) (专业技术职务) 20 年月日

练习题一 要求: 照图利用ANSYS软件建立实体模型和有限元离散模型,说明所用单元种类、单元总数和节点数。 操作步骤: 拟采用自底向上建模方式建模。 1.定义工作文件名和工作标题 1)选择Utility Menu>File>Change Jobname命令,出现Change Jobname对话框,在[/FILNAM ] Enter new jobname文本框中输入工作文件名learning1,单击OK按钮关闭该对话框。 2)选择Utility Menu>File>Change Title命令,出现Change Title对话框,在[/TITLE] Enter new title文本框中输入0911370108dp,单击OK按钮关闭该对话框。2.定义单元类型 1)选择Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令,出现Element Types对话框,单击Add按钮,出现 Library of Element Types 对话框。 在Library of Element Types 列表框中选择 Structural Solid, Tet 10node 92,在Element type reference number文本框中输入1,单击OK按钮关闭该对话框。 2)单击Element Types对话框上的Close按钮,关闭该对话框。 3.创建几何模型 1)选择Utility Menu>P1otCtrls>Style>Colors>Reverse Video命令,设置显示颜色。

有限元分析论文

用有限元分析Hyperworks结构 机制1091 19号何志强 论文关键词:拓扑优化形状优化精密铸造后悬置支架有限元分析 论文摘要: 本文主要阐述借助于Alatir公司的Hyperworks结构优化软件,对精密铸造产品进行结构优化设计,且以对某汽车驾驶室后悬置支架的结构优化为例,着重介绍了拓扑优化和形状优化在精密铸造产品结构设计上的应用方法及功能。事实表明拓扑优化和形状优化的联合应用,对精密铸造产品的结构设计起到非常关键的帮助作用,最后通过此软件对优化后的产品结构进行有限元分析,验证优化后产品结构的强度和刚度。 HyperWorks在精密铸造产品优化设计中的应用 一、引言 在当前的汽车工业中,减轻设计重量和缩短设计周期是两个突出的问题,在传统的设计中,由于机械产品机构的复杂性,长期以来主要应用经验类比设计,对产品结构作定性分析和经验类比估算,在决定实际结构时,一般都取较大的安全系数,结果使得产品都是“傻”、“大”、“粗”,使材料的潜力得不到充分发挥,产品的性能也得不到充分的把握。所以传统的汽车设计思路已经不能满足当前设计的需要。汽车轻量化设计开始占据了汽车发展中的主要地位,它既可以提高车辆的动力性,降低成本,减少能源消耗又能减少污染。但是,简单的汽车轻量化设计却是一把双刃剑,它在减轻汽车重量的同时,也牺牲了车辆的强度和刚度,甚至对产品的结构寿命也产生影响,在此情况下,有限元分析方法在汽车设计中的合理应用就得到了充分体现,经过近几年的实践证明,Altair公司的有限元分析技术以及拓扑优化技术在汽车行业获得了非常成功的应用。特别是对于一些结构复杂的汽车铸造结构件,Hyperworks 的有限元分析技术、拓扑优化和形状优化技术的推广使得材料的潜能及铸造的优势得到了充分的发挥。 本文将详细介绍利用Hyperworks的拓扑优化和形状优化技术对东风商用车驾驶室后悬置支架进行减重优化设计的应用过程。以及如何应用Hyperworks验证改进结构后的应力和应变情况,使该后悬置支架减重优化后的结构能够满足产品的使用性能和铸造工艺性要求。 二、有限元法的概念和优化设计流程确立 2.1有限元法和有限单元的概念 有限元法又称有限单元法,是结构分析的一种数值计算方法,它随着计算机的发展而应运而生,并得到了广泛应用,目前已成为工程数值分析的有力工具。在实际工程应用中,我们首先把CAD模型分割成有限个实体或者壳单元。一般作为实体单元所适合的结构,是具有三维形状变化的物体,不太适合棒状、平板状的物体。实体单元是利用3D-CAD所作

ansys软件实践专业课程设计

ansys软件实践专业课程设计

CAD/CAE软件实践 课程设计 专业:机械设计制造及其自动化 班级:机械10805 序号: 37 姓名:郑雄 指导教师: 起止日期:2011年 2 月 21 日至 3 月 6 日

CAD/CAE软件实践课程设计 第一题(平面问题): 如图所示零件,所受均布力载荷为q,分析在该作用力下的零件的形变和应力状况,本题简化为二维平面问题进行静力分析,零件材料为Q235。 序号数据(长度单位mm,分布力单位N/cm) A B C D q 37 292 56 162 Ф62280

一、前处理 步骤一创建几何实体模型 1.创建图形。 Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoi nts >in Active CS 输入节点1(0,0) 2(0,150) 3(146,150) 4(292,150) 5(292,94) 6(130,94)点OK Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines> Lines >Straight Line 用光标点1,2点,2,3点,3,4点,4,5点,5,6点连成直结,点Apply;连完点“OK” Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas> Arbitrary >By lines 用光标分别点击各条边,全部点击完毕后点击OK,出现如下图形:

MainMenu>Proprocessor>Modeling>Create>Ar eas>Circle>Solid Circles 输入: WP X=50 输入: WP X=211 WPY=100 WPY=122 RADIUS=31 RADIUS=15 ,将两个圆从图形中除去 MainMenu>Proprocessor>Modeling>Operate >Booleans>Subtract>Areas 弹出对话框后,用光标点基本(即总体),再点

有限元课程设计

有限元法分析与建模课程设计报告 学院:机械电子工程学院 专业:机械电子工程 指导教师:杜平安 学生:乔林 学号:201221080212 2012-12-10

摘要 摘要 连杆的作用是将活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动, 并把活塞上的力传 给曲轴连杆工作的小端做往复运动, 大端作旋转运动, 杆身做复杂的平面运动。本文用Pro/E建立连杆的三维模型,并运用ANSYS强大的有限元分析和优化功能来实现连杆的分析ANSYS 是一款极其强大的有限元分析软件。通过数据接口,ANSYS 可以方便的实现从CAD 软件中导入实体模型。因此,将Pro/E强大的 建模功能与ANSYS 优越的有限元分析功能结合在一起可以极大地满足设计者 在设计过程中对建模与分析的需求。 关键词:连杆,有限元,Pro/E,ANSYS

ABSTRACT ABSTRACT The role oftheconnecting rodisthesmall end ofthereciprocation of the pistonintoarotational movementofthecrankshaft, and to transmittheforceon the pistontothecrankshaft connecting rodreciprocates, thebig endfor pivotal movement, Shaftdo complexplanar motion. The establishment ofalinkageof thethree-dimensionalmodelusingPro / E, thepowerfulANSYSfinite elementanalysis andoptimization capabilitiestoachievetheconnecting rodfatigueanalysisANSYSisan extremelypowerfulfinite element analysis software. Throughthedata interface, ANSYS canfacilitate the realization ofsolid modelsimportedfromCAD software. Therefore,thesuperiorpowerfulmodeling capabilitiesofPro / Eand ANSYSfinite elementanalysis capabilitiestogethercanmeetthedesignersin the design processmodelingand analysis. Keywords:rod, finite element, Pro / E, ANSYS

ansys课程设计

河南科技大学 课程设计说明书 课程名称应用软件基础 题目平面问题的有限元分析 院系规划与建筑工程学院 班级工程力学091班 学生姓名王亚洲 指导教师梅群 日期2012-09-05 目录

第一章概述 (1) 1、研究问题的目的及内容 (3) 1.1、研究问题的目的 (3) 1.2、研究的内容 (4) 1.3、PLANE82单元介绍 (4) 第二章计算实例分析 (5) 1、问题描述 (5) 2、问题分析 (5) 3、ANSYS求解步骤 (5) 3.1定义工作文件名和工作标题 (5) 3.2设置计算类型 (6) 3.3设置单元类型 (6) 3.4定义材料参数 (6) 3.5生成几何模型 (6) 3.6进行网格划分 (7) 3.7施加均布力、施加约束 (8) 3.8分析计算 (9) 3.9绘制图 (9) 4、问题结果及分析 (11) 5、总结 (11) 参考文献资料 (12) 程序清单 (12)

第一章概述 随着现代工业的不断发展,人们对产品质量的要求逐步提高,传统的产品设计技术目前已远远不能满足产品的功能和市场的要求。而现代设计技术是以电子计算机为手段,以网络为基础,建立在现在管理之上,运用工程设计的新理论、新方法,实现计算机结果最优化,设计过程高效化的设计技术,它是传统设计技术的延伸和发展,它使传统设计技术发生了质的飞跃。有限元法最早可上溯到20世纪40年代。Courant第一次应用定义在三角区域上的分片连续函数和最小位能原理来求解St.Venant扭转问题。现代有限单元法的第一个成功的尝试是在 1956年,Turner、Clough等人在分析飞机结构时,将钢架位移法推广应用于弹性力学平面问题,给出了用三角形单元求得平面应力问题的正确答案。1960年,Clough进一步处理了平面弹性问题,并第一次提出了"有限单元法",使人们认识到它的功效。有限元法已成为非常普及的数字化分析方法,国际上已发布了众多的有限元分析软件,因此,甚至可以说只要你能够进行工程设计和画图,就可以进行有限元分析。因为在一个自动化程度很高的软件平台基础上,有限元分析完全可以由计算机来自动完成。优化设计英文名是optimization design,从多种方案中选择最佳方案的设计方法。它以数学中的最优化理论为基础,以计算机为手段,根据设计所追求的性能目标,建立目标函数,在满足给定的各种约束条件下,寻求最优的设计方案。 有限元方法担当重任,在国民经济建设中发挥了重大作用。经过几十年的发展,有限元法的应用已由弹性力学平面问题扩展到空间问题、板壳问题,由静力平衡问题扩展到稳定问题、动力问题和波动问题。分析的对象从弹性材料扩展到塑性、粘弹性、粘塑性和复合材料等,从固体力学扩展到流体力学、传热学、电磁学、声学等连续介质领域。在工程分析中的作用已从分析和校核扩展到优化设计,并和计算机辅助设计相结合。在短短的几十年里,有限元方法已在机械、航空、航天、船舶、地下建筑、地震、热传导、化学反应中物质的传递和扩散以及流体和结构相互作用等几乎所有的科学技术领域得到了广泛的应用。

课程设计ANSYS有限元分析(最完整)

有限元法分析与建模课程设计报告 学院:机电学院 专业:机械制造及其自动化指导教师:**** 学生:* *** 学号:2012011**** 2015-12-31

摘要 本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型,采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析,同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10.0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。力求较为真实地反映光盘在光驱中实际应力和应变分布情况,为人们进行合理的标准光盘结构设计和制造工艺提供理论依据。 关键词:ANSYS10.0;光盘;应力;应变。

目录 第一章引言 (3) 1.1 引言 (3) 第二章问题描述 (4) 2.1有限元法及其基本思想 (4) 2.2 问题描述 (4) 第三章力学模型的建立和求解 (5) 3.1设定分析作业名和标题 (5) 3.2定义单元类型 (6) 3.3定义实常数 (9) 3.4定义材料属性 (12) 3.5建立盘面模型 (14) 3.6对盘面划分网格 (22) 3.7施加位移边界 (27) 3.8施加转速惯性载荷并求解 (30) 第四章结果分析 (32) 4.1 旋转结果坐标系 (32) 4.2查看变形 (33) 4.3查看应力 (35) 总结 (38) 参考文献 (39)

第一章引言 1.1 引言 光盘业是我国信息化建设中发展迅速的产业之一,认真研究光盘产业的规律和发展趋势,是一件非常迫切的工作。光盘产业发展的整体性强,宏观调控要求高,因此,对于光盘产业的总体部署、合理布局和有序发展等问题,包括节目制作、软件开发、硬件制造、节目生产、技术标准等。 在高速光盘驱动器中,光盘片会产生应力和应变,在用ANSYS分析时,要施加盘片高速旋转引起的惯性载荷,即可以施加角速度。需要注意的是,利用ANSYS施加边界条件时,要将内孔边缘节点的周向位移固定,为施加周向位移,而且还需要将节点坐标系旋转到柱坐标系下。 本文通过ANSYS10.0建立了标准光盘的离心力分析模型,采用有限元方法对高速旋转的光盘引起的应力及其应变进行分析,同时运用经典弹性力学知识来介绍ANSYS10.0中关于平面应力问题分析的基本过程和注意事项。

ANSYS有限元分析课程论文

题目: 如图所示是一飞轮的截面图。飞轮材料的弹性模量210GPa,泊松比0.27,密度7800kg/m3。飞轮的角速度为62.8rad/s,飞轮边缘受到压力作用,压力p为1MPa,飞轮轴孔固定。试对 飞轮进行静力分析并绘制飞轮在柱坐标系下径向、环向的应力和变形云图。 主要步骤: 1.用户自定义文件夹,以为文件名xiti开始一个新的分析。 2.定义单元类型 (1)选择Main Menu>Preprocessor> Element Type>Add/Edit/Delete>Add >select:select Solid Quad 8node 82 >OK (back to Element Types window) (2)设置Solid Quad 8node 82 的Options选项,Options… >selelt K3: Axisymmetric>Close (the Element Type window),如图1所示。

图1 单元属性设置对话框 3.定义材料性能参数 (1)定义材料的弹性模量和泊松比 Main Menu: Preprocessor >Material Props >Material Models >Structural >Linear >Elastic >Isotropic >input EX:2.10e5, PRXY:0.27 > OK (2)定义材料的密度 Main Menu: Preprocessor >Material Props >Material Models>Favorite>Linear Static>Density >input DENS:0.0078 > OK 4.建立几何模型、划分网格 (1)生成特征点 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS>依次输入点的坐标:input:1(50,0),2(55,0),3(55,16), 4(75,16), 5(75,5),6(80,5),7(80,40),8(75,40), 9(75,24),10(55,24),11(55,50),12(50,50) (2)连接各特征点 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines> Lines>Straight Line>依次连接各特征点:1(50,0),2(55,0),3(55,16), 4(75,16), 5(75,5),6(80,5),7(80,40),8(75,40), 9(75,24),10(55,24),11(55,50),12(50,50) (3)生成过度圆弧 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Line Fillet>选择需要产生过度圆弧的两边,输入过度圆弧的半径>OK 如图2所示。

研究生课程论文《非线性有限元分析》

1 引言 在科学技术领域内,对于许多力学问题和物理问题,人们已经得到了它们所应遵循的基本方程(常微分方程或偏微分方程)和相应的定解条件(边界条件)。但能够用解析方法求出精确解的只是少数方程性质比较简单,并且几何形状相当规则的问题。对于大多数工程实际问题,由于方程的某些特征的非线性性质,或由于求解区域的几何形状比较复杂,则不能得到解析的答案。这类问题的解决通常有两种途径。一是引入简化假设,将方程和几何边界简化为能够处理的情况,从而得到问题在简化状态下的解答。但是这种方法只是在有限的情况下是可行的,因为过多的简化可能导致误差很大甚至是错误的解答。因此人们多年来一直在致力于寻找和发展另一种求解途径和方法——数值解法。特别是五十多年来,随着电子计算机的飞速发展和广泛应用,数值分析方法已成为求解科学技术问题的主要工具。 已经发展的数值分析方法可以分为两大类。一类以有限差分法为代表,主要特点是直接求解基本方程和相应定解条件的近似解。其具体解法是将求解区域划分为网格,然后在网格的结点上用差分方程来近似微分方程,当采用较多结点时,近似解的精度可以得到改善。但是当用于求解几何形状复杂的问题时,有限差分法的精度将降低,甚至发生困难。 另一类数值分析方法是首先建立和原问题基本方程及相应定解条件相等效的积分提法,然后再建立近似解法并求解。如果原问题的方程具有某些特定的性质,则它的等效积分提法可以归结为某个泛函的变分,相应的近似解法实际上就是求解泛函的驻值问题。诸如里兹法,配点法,最小二乘法,伽辽金法,力矩法等都属于这一类方法。但此类方法也只能局限于几何形状规则的问题,原因在于它们都是在整个求解区域上假设近似函数,因此,对于几何形状复杂的问题,不可能建立合乎要求的近似函数。 1960年,R.W.CLOUGH发表了有限单元法的第一篇文献“The Finite Element Method in Plane Stress Analysis”,这同时也标志着有限单元法(FEM)的问世。有限单元法的基本思想是将连续的求解区域离散为一组有限个,且按一定方式相互联接在一起的单元的组合体。由于单元能按不同的联结方式进行组合,且单元本身又可以有不同形状,因此可以模型化几何形状复杂的求解域。并且可以利用在每一个单元内假设的近似函数来分片地表示全求解域上待求的未知场函数,从而使一个连续的无限自由度问题变成离散的有限自由度问题。 现已证明,有限单元法是基于变分原理的里兹法的另一种形式,从而使里兹法分析的所有理论基础都适用于有限单元法,确认了有限单元法是处理连续介质问题的一种普遍方法。利用变分原理建立有限元方程和经典里兹法的主要区别是有限单元法假设的近似函数不是在全求解域而是在单元上规定的,而且事先不要求满足任何边界条件,因此可以用来处理很复杂的连续介质问题。 在短短四十余年的时间里,有限单元的分析方法已经迅速地发展为适合于使用各种类型计算机解决复杂工程问题的一种相当普及的方法。如今,有限元广泛地应用于各个学科门类,已经成为工程师和科研人员用于解决实际工程问题,进行科学研究不可或缺的有力工具。有限单元法的应用范围已由弹性力学平面问题扩展到空间问题,板壳问题,由静力平衡问题扩展到稳定问题,动力问题和波动问题。分析的对象从弹性材料扩展到塑性,粘弹性,粘塑性和复合材料等,从固体力学扩展到流体力学,传热学等连续介质力学领域。在工程分析中的作用已从分析和校核扩展到优化设计并和计算机辅助设计技术相结合。各种各样商业化的大型通用有限元软件层出不穷,不断推陈出新。可以预见,随着现代力学,计算数学,计算机技术等学科的发展,有限单元法作为一个具有巩固理论基础和广泛应用范围的数值分析工具,必将得到进一步的完善和发展。

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