机械有限元分析ansys
有限元的分析软件Ansoft在电机领域中应用
有限元的分析软件Ansys在电机领域中应用有限元分析是现代工程和科学领域中最强大的工具之一。
它是一种仿真技术，可用于预测复杂结构的加载和行为。
此技术已经在各种领域得到了广泛的应用，包括航空航天、汽车、建筑、医学设备等，也在电机领域中广泛应用。
Ansys是一家专业的机械仿真软件公司，推出了Ansys Maxwell、Ansys Q3D Extractor、Ansys Icepak等多款电磁仿真软件。
本文将重点介绍Ansys最著名的电机仿真软件Ansys Maxwell在电机设计中的应用。
Ansys Maxwell介绍Ansys Maxwell是Ansys专为电力电子、电机、传感器设计等行业推出的电磁仿真软件。
Ansys Maxwell提供了各种电机部件和材料的建模，通过有限元解算技术实现了对电机运行性能的全面分析。
Ansys Maxwell在电机领域的具体应用包括：电机的磁场仿真在电机部件上施加预定义的电源电压波形或电流波形，Ansys Maxwell可计算它们所产生的电磁力和涡流、磁通密度和磁力线等参数。
与他平面上的分析方法相比，有限元分析技术能够更好地解决非线性、非均匀和几何较复杂的问题。
电机的热老化仿真Ansys Maxwell不仅可以分析电机的电磁性能，还可以通过Ansys Icepak模块进行热仿真，分析磁场作用下电机的温度分布和热点位置等运行状况，从而设计出更加稳定的电机。
电机的噪声与振动仿真电机在工作时往往会产生噪声和振动。
在电机设计阶段，利用Ansys Maxwell 可进行噪声和振动仿真。
通过识别和测试电机的激励源和耦合过程，可以预测电机的声功率级和振动特性，从而优化电机设计。
Ansys在电机领域的应用实例应用Ansys Maxwell，企业可以快速准确地设计和验证新的电机概念和产品，预测其性能和优化设计，降低设计成本和提高设计效率。
以下列举了Ansys在电机领域的应用实例。
无刷直流电机的磁场和振动分析以无刷直流电机为例，Ansys Maxwell在电机的建模、噪音和振动分析方面做出了贡献。
ansys有限元分析原理
ansys有限元分析原理
ANSYS有限元分析原理是一种数值分析方法，广泛应用于工
程领域。
其核心思想是将复杂的物体或结构划分为许多小的几何单元，称为有限元。
每个有限元由节点和单元组成，其中节点为有限元的角点或自由度，而单元则定义了节点之间的连接关系。
在有限元分析中，首先需要建立物体或结构的有限元模型。
这涉及到将物体或结构的几何形状进行离散化，并定义节点和单元。
通常情况下，物体或结构的复杂性越高，所需要的有限元模型就越精细，节点和单元数量也就越多。
接下来，需要定义物体或结构的边界条件和加载条件。
边界条件包括约束条件和固定边界条件，用于限制节点的位移和旋转。
加载条件包括力、热源、压力等外部作用力，用于模拟实际工程中的加载情况。
有限元分析通过求解有限元模型的全局刚度矩阵和加载向量来计算系统的响应。
根据有限元模型的节点和单元之间的连接关系，全局刚度矩阵可以通过将每个单元的刚度矩阵组合而成。
加载向量则是由加载条件决定的。
最后，通过求解线性方程组，即全局刚度矩阵乘以位移向量等于加载向量的形式，可以得到有限元分析的结果。
位移向量记录了每个节点在加载后的位移情况，从而可以计算各个节点的应力、应变等响应参数。
总之，ANSYS有限元分析原理是将复杂的物体或结构划分为小的几何单元，通过离散化、边界条件和加载条件的定义，以及全局刚度矩阵和加载向量的计算，求解线性方程组，最终得到系统的响应结果。
这个方法在解决工程问题中具有广泛的应用。
基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用
基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用引言：机械结构的设计和分析是现代工程领域中非常重要的一环。
为了确保机械结构的安全性、可靠性和性能优化，传统的试错方法已经远远不够高效。
基于ANSYS的有限元分析技术则成为一种强大、可靠的工具，广泛应用于机械结构的设计、分析与优化。
本文将介绍基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用，并探讨其优点和局限性。
1. 有限元分析的原理和基本步骤有限元分析是一种数值分析方法，将连续体划分为有限个单元，通过建立节点间的力学方程并求解，得出结构在不同载荷下的应力、位移等结果。
基本步骤包括几何建模、网格划分、材料属性定义、边界条件设置和求解结果分析等。
2. 实例：静力学分析以机械零件的静力学分析为例，利用ANSYS进行分析。
首先，进行几何建模，包括绘制零件的实体模型和确定边界条件。
接下来，通过网格划分将实体划分为单元，选择适当的单元类型和单元尺寸以保证计算精度。
然后，为每个单元分配适当的材料属性，包括弹性模量、泊松比等。
在设定边界条件时，要考虑结构的实际工作状况，如约束支撑和作用力的施加。
最后，进行静力学分析并分析结果，得出结构的应力分布和变形情况。
3. 动力学分析与振动模态有限元分析在机械结构的动力学分析中也有广泛应用。
动力学分析主要研究结构在外部激励下的振动响应。
通过ANSYS的有限元分析，可以预测结构的固有频率、模态形状和振动响应等。
这对于设计抗震性能优良的建筑物、减振器的设计等方面有着重要意义。
4. 热力学分析与热应力热力学分析是机械结构设计中的另一个重要领域。
通过ANSYS的有限元分析，可以模拟结构在热荷载作用下的温度分布和热应力。
这对于机械结构的材料选择、冷却系统设计等方面有着重要意义。
5. 优点与局限性基于ANSYS的有限元分析技术具有以下优点：- 高度准确性：有限元分析可以提供全面而准确的结果，能够实现对结构不同部分的局部分析。
- 设计迭代快速：与传统的试错方法相比，有限元分析可以快速进行多个设计迭代，从而实现最优设计。
有限元分析软件ANSYS简介
有限元分析软件ANSYS简介1、ANSYS程序自身有着较为强大三维建模能力，仅靠ANSYS的GUI(图形界面)就可建立各种复杂的几何模型;此外，ANSYS还提供较为灵活的图形接口及数据接口。
因而，利用这些功能，可以实现不同分析软件之间的模型转换。
“上海二十一世纪中心大厦”整体分析曾经由日本某公司采用美国ETABS软件计算，利用他们已经建好的模型，读入ANSYS并运行之，可得到计算结果，从而节省较多的工作量。
2、ANSYS功能(1)结构分析静力分析 - 用于静态载荷. 可以考虑结构的线性及非线性行为，例如: 大变形、大应变、应力刚化、接触、塑性、超弹及蠕变等.模态分析 - 计算线性结构的自振频率及振形. 谱分析是模态分析的扩展，用于计算由于随机振动引起的结构应力和应变 (也叫作响应谱或 PSD).谐响应分析 - 确定线性结构对随时间按正弦曲线变化的载荷的响应.瞬态动力学分析 - 确定结构对随时间任意变化的载荷的响应. 可以考虑与静力分析相同的结构非线性行为.特征屈曲分析 - 用于计算线性屈曲载荷并确定屈曲模态形状. (结合瞬态动力学分析可以实现非线性屈曲分析.)专项分析: 断裂分析, 复合材料分析，疲劳分析用于模拟非常大的变形，惯性力占支配地位，并考虑所有的非线性行为.它的显式方程求解冲击、碰撞、快速成型等问题，是目前求解这类问题最有效的方法. (2)ANSYS热分析热分析之后往往进行结构分析,计算由于热膨胀或收缩不均匀引起的应力. ANSYS功能:相变 (熔化及凝固), 内热源 (例如电阻发热等)三种热传递方式 (热传导、热对流、热辐射)(3)ANSYS电磁分析磁场分析中考虑的物理量是磁通量密度、磁场密度、磁力、磁力矩、阻抗、电感、涡流、能耗及磁通量泄漏等.静磁场分析 - 计算直流电(DC)或永磁体产生的磁场.交变磁场分析 - 计算由于交流电(AC)产生的磁场.瞬态磁场分析- 计算随时间随机变化的电流或外界引起的磁场电场分析用于计算电阻或电容系统的电场. 典型的物理量有电流密度、电荷密度、电场及电阻热等。
ansys有限元分析实用教程
ansys有限元分析实用教程ANSYS有限元分析是一种常用的工程分析方法，广泛应用于多个领域，包括机械工程、土木工程、航空航天工程等。
本文将介绍ANSYS有限元分析的实用教程。
首先，要进行ANSYS有限元分析，我们需要安装并打开ANSYS软件。
一般来说，ANSYS软件提供了一个图形用户界面，使得操作相对比较容易上手。
在打开软件之后，我们可以选择创建一个新的工作文件，然后选择适当的分析类型，例如结构分析、热传导分析等。
接下来，我们需要构建模型。
可以使用ANSYS提供的建模工具来创建不同的几何形状，例如线段、圆柱体、平面等。
在创建模型时，我们可以使用不同的几何参数和操作来精确地定义模型的形状。
对于复杂的模型，可以使用更高级的建模工具来导入外部CAD文件，并对其进行细化处理。
一旦模型构建完成，我们需要定义材料属性。
ANSYS允许用户选择不同的材料模型来描述结构材料的行为。
例如，可以选择线性弹性模型、塑性模型或复合材料模型等。
对于每种材料模型，我们需要输入相应的材料参数，例如杨氏模量、泊松比、屈服强度等。
然后，我们需要定义边界条件和荷载。
边界条件描述了模型在分析过程中的约束情况，例如固定约束、弹簧约束等。
荷载描述了外部施加在模型上的力、压力或温度。
在定义边界条件和荷载时，我们可以选择不同的约束类型和施加方式，以满足实际工程需求。
在所有必要的输入参数都定义完毕后，我们可以运行分析并获得结果。
ANSYS将自动生成一个有限元网格，并根据输入的参数和模型条件进行求解。
在求解过程中，ANSYS将计算模型的应力、应变、变形等结果，并将其显示在图形界面上。
此外，ANSYS还提供了更高级的结果后处理工具，可以进行更深入的结果分析和可视化。
最后，我们可以根据分析结果来优化模型设计。
通过修改材料参数、几何形状或边界条件，我们可以评估不同设计方案的性能，并选择最佳的设计方案。
ANSYS提供了一套完整的优化工具，使得优化过程变得更加高效和准确。
ANSYS有限元结构分析
1.ANSYS有限元分析实例_结构分析
一个零件、部件或产品，为要实现某种技术功能，往往可以采用不同的构形方案，而目前这项工作又大都是凭着设计者的“直觉”进行的，所以结构设计具有灵活多变和工作结果多样性等特点。
对于一个产品来说，往往从不同的角度提出许多要求或限制条件，而这些要求或限制条件常常是彼此对立的。
例如：高性能与低成本的要求，结构紧凑与避免干涉或足够调整空间的要求，在接触式密封中既要密封可靠又要运动阻力小的要求，以及零件既要加工简单又要装配方便的要求等等。
结构设计必须面对这些要求与限制条件，并需根据各种要求与限制条件的重要程度去寻求某种“折衷”，求得对立中的统一。
结构设计是机械设计的基本内容之一，也是设计过程中花费时间最多的一个工作环节。
在产品形成过程中，起着十分重要的作用。
通过有限元分析软件ansys对产品进行结构分析，可以大大缩短产品的开发周期，同时，通过有限元分析技术可以大大降低开发试制样品的成本。
此案例通过有限元分析软件ANSYS对脚踏板的各个部件进行了不同方向的强度校核、变形量、应变及刚度计算，验证脚踏板在各种加载和约束条件下是否满足设计要求。
产品的结构设计是指产品开发环节中结构设计工程师根据产品功能而进行的内部结构的设计工作，产品结构设计的工作包括根据外观模型进行零件的分件、确定各个部件的固定方法、设计产品使用和运动功能的实现方式、确定产品各部分的使用材料、尺寸和表面处理工艺等等产品结构设计是机械设计的基本内容之一，也是设计过程中花费时间最多的一个工作环节。
在产品形成过程中，起着十分重要的作用。
基于ANSYS的液压挖掘机工作装置有限元分析
邵阳学院学报 （ 自然 科学版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｏ ｙ ａ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
３ ．Ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｃ ｉ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｔ ｕ ｅ ｏ ｆ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｙ ｕ ｃ ｈ ａ ｉ Ｈ ｅ ａ ｖ ｙ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ， Ｙ ｌｉ ｕ ｎ ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ ５ ３ ７ ０ ０ ５ ， ｈｉ Ｃ ｎ ａ ）
ｗｅ ｒ ｅ ｃ ｌｃ ａ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｃ ｈ ｅ ｃ ｋ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｔｈ ｇ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ：ｂ ｏ ｏ ｍ’ Ｓ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｖ ａ ｌ ｌ
Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＡＮＳ ＹＳ
Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｇ ｕ ｉ — ｊ ｕ ， Ｘ Ｉ Ａ Ｏ Ｃ ａ ｉ — ｙ ｕ ａ ｎ ， Ｔ Ａ Ｎ Ｑ ｉ ｎ ｇ ， ＭＯ Ｙ ｏ ｕ — ｙ ｕ ， Ｌ Ｉ Ｈ ｅ ｎ ｇ — ｃ ｈ ｕ ｎ
（ １ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆＭｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ，Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｃ ａｎ ｈ ｇ ｓ ａ， ｈ Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ ４ １ ０ ０ ８ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆＭｅ ｃ ａｎ ｈ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｄ ｎ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ａ ｏ ｙ ａ ｇ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｅｒ ｖ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｏ ｙ ａ ｇ， ｎ Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ ４ ２ ２ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ａ； ｎ
基于ANSYS的齿轮应力有限元分析
基于ANSYS的齿轮应力有限元分析ANSYS是一种常用的有限元分析软件，可用于齿轮等机械零件的应力分析。
齿轮作为传动系统的关键部件，其可靠性和寿命对系统的运行至关重要。
因此，进行齿轮的应力有限元分析可以帮助我们评估其强度和稳定性，并优化设计，提高其性能和寿命。
首先，我们需要建立齿轮模型。
使用ANSYS软件中的几何建模工具，可以通过几何体的建立、相对位置的确定以及齿轮几何参数的输入来创建齿轮模型。
齿轮的几何参数包括齿数、齿宽、齿高、模数等，这些参数可以根据实际设计要求来确定。
接下来，我们需要设置齿轮材料的力学性能参数。
ANSYS软件中有一个材料库，可以选择常见材料的力学性能参数，如弹性模量、泊松比、屈服强度等。
根据实际使用材料的特性，选择合适的材料模型。
然后，我们需要对齿轮模型进行网格划分。
网格划分是有限元分析中非常重要的一步，它将复杂几何形状划分为许多小单元，以便对每个小单元进行分析。
ANSYS软件提供了多种网格划分算法和工具，可以根据需要选择合适的网格划分方案。
完成网格划分后，我们可以设置齿轮的边界条件和加载情况。
边界条件包括支撑条件、固定条件和对称条件等。
加载情况包括外力、扭矩和速度等。
根据实际应用情况，设置合适的边界条件和加载情况。
接下来，我们可以进行齿轮的应力分析。
利用ANSYS软件的求解器，可以对齿轮模型进行有限元分析。
通过求解器的迭代计算，可以得到齿轮模型中各个单元的位移、应力和应变等信息。
最后，我们可以对结果进行后处理。
ANSYS软件提供了丰富的后处理工具，可以对齿轮模型的应力分布、变形情况等进行可视化和分析。
通过分析结果，可以评估齿轮的强度和稳定性，并在需要的情况下进行设计优化。
总之，基于ANSYS的齿轮应力有限元分析是一种有效的方法，可以帮助我们评估齿轮的强度和稳定性，并优化设计。
通过合理的模型建立、准确的材料参数输入、合适的网格划分、准确的边界条件和加载情况设置，可以得到可靠的分析结果，为齿轮的设计和改进提供有力支持。
ANSYS有限元分析入门与应用指南
ANSYS有限元分析入门与应用指南第一章：ANSYS有限元分析概述ANSYS是一种常用于工程领域的有限元分析软件，主要用于对各种结构进行力学分析、流体动力学分析、热传导分析等。
本章将对ANSYS的基本原理、工作流程和应用领域进行介绍。
1.1 ANSYS的基本原理ANSYS基于有限元方法，将实际结构或系统离散为有限数量的单元，通过对单元进行各种物理特性的分析，最终得到整个结构的行为。
有限元方法是一种数值分析方法，可以有效解决传统方法难以处理的复杂问题。
1.2 ANSYS的工作流程ANSYS的工作流程包括几个关键步骤：前处理、求解和后处理。
前处理阶段主要负责模型的建立和单元网格的划分，求解阶段进行物理场的计算和求解，后处理阶段对结果进行可视化和分析。
1.3 ANSYS的应用领域ANSYS可应用于各个工程领域，如固体力学、流体力学、热传导、电磁场等。
在航空航天、汽车工程、建筑结构、电子设备等领域都有广泛的应用。
第二章：ANSYS建模与前处理在使用ANSYS进行有限元分析之前，需要对模型进行建模和前处理工作。
本章将介绍ANSYS建模的基本方法和前处理的必要步骤。
2.1 模型建立ANSYS提供了多种建模方法，包括几何建模、CAD导入、脚本编程等。
用户可以根据需要选择合适的建模方法，对模型进行几何设定。
2.2 材料定义和属性设置在进行有限元分析之前，需要为材料定义材料性质和属性。
ANSYS提供了多种材料模型，用户可以根据具体需求进行选择和设置。
2.3 网格划分网格划分是有限元分析中非常重要的一步，它决定了模型的离散精度和计算效果。
ANSYS提供了多种单元类型和划分算法，用户可以根据需要进行合理的网格划分。
第三章：ANSYS求解与后处理在进行前处理完成后，就可以进行有限元分析的求解和后处理了。
本章将介绍ANSYS的求解方法和后处理功能。
3.1 求解方法ANSYS提供了多种求解方法，如直接法、迭代法等。
根据模型的复杂程度和求解要求，用户可以选择合适的方法进行求解。
基于ANSYS的机械抓手有限元分析
基于ANSYS的机械抓手有限元分析
1.概述：
通过ansys软件对机械抓手进行有限元分析，分析讨论机械转手抓取10Kg重物时候的受力状态，分析结果表明该机械抓手满足强度要求。
2.有限元分析
首先通过Proe建立三维模型，随后将三维模型通过ansys几何结构导入只ansys软件中，导入后的几何模型如下图所示
图1 几何模型
结构材料为结构钢，弹性模量为2.1e11Pa，泊松比为0.3。
导入ansys中以后需要进行网格划分，采用四面体网格进行划分，单元类型设置为solid187，为高阶带中间节点的单元类型。
有限元网格模型如下图所示，其中网格总数为53772，节点总数为86951。
图 2 有限元网格模型
随后根据实际情况对机械抓手进行载荷约束，约束固定位置，同时抓取质量为10Kg，等效为Force加载，取重力加速度为10g/m^2，所以10kg重物等效为100N，通过ansys中的remote Force进行加载，如下图所示。
同时还考虑机械抓手的自身重力作用。
图3 载荷约束条件
3.结果分析
完成上述设置以后，对结构进行有限元分析，则机械抓手在上述载荷下的应力云图和位移云图如下图所示。
可知此时结构的最大等效应力为79.774MPa，最大变形为0.29324mm。
其中结构钢的屈服强度为235MPa，结构的最大等效应力远小于材料屈服，所以结构满足强度要求。
图4 应力云图
图5 位移云图
图6 等效应变云图。
ANSYS有限元分析软件介绍
缺省时，工作平面的原点与总体坐标系的原点重合，但可以将它移动 或旋转到任意想要的位置
通过显示栅格，可以将工作平面作为绘图板
WY
X1 X2
Y2 Y1
WY WX
WX
WP (X,Y)
Chap9-17
布尔操作
1. .....
要使用布尔操作:
2. .....
3. .....
Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Operate >
1）查看分析结果； 2）检查结果是否正确。
Chap9-7
ANSYS软件界面及菜单
1. 建立有限元模型
主菜单（Main Menu）
2. 施加载荷求解
3. 查看结果
实用菜单（Utility Menu）
文件 选择 列表 显示 显示控制 工作平面 参数
宏 菜单控制 帮助
Chap9-8
ANSYS的单位制
ANSYS所有的单位是自己统一的。 常用单位如下表：
绘图区
模型控制工 具条
用户提示信息
当前设置
Chap9-6
典型的ANSYS分析过程
典型的ANSYS分析过程包含三个主要的步骤：
1、创建有限元模型 （前处理器）
1）创建或读入有限元模型； 2）定义材料属性； 3）划分网格。
2、施加载荷并求解 （求解器）
1）施加载荷及设定约束条件； 2）求解。
3、查看结果 （后处理器）
Chap9-9
ANSYS的文件管理
• ANSYS在分析过程中需要读写文件. • 文件格式为 jobname.ext, 其中 jobname 是设定的工作文件名,
ext 是由ANSYS定义的扩展名，用于区分文件的用途和类型. • 默认的工作文件名是 file.
(完整版)ansys有限元分析报告
桌面受力有限元分析报告班级：机自0805姓名：刘刚学号：200802070515摘要：本报告是在ANSYS10.0的平台上，采用有限元静力学分析方法，对桌面受力进行应力与变形分析。
一、问题描述：桌面长1500mm，宽800mm，厚50mm，桌脚长650mm,为空心圆管,外径70mm,内径60mm,桌面中央300mmX150mm的区域内承受2.5 Mpa的压力，四个桌脚完全固定，假设所有材料为铝合金,弹性模量E=7.071×104 Mpa，泊松比μ=0。
3。
试用Shell63单元模拟桌面、Beam188单元模拟桌脚，分析此桌子的变形及受力情况。
假设桌子的垂直方向最大变形量的许用值为0。
5％(约7。
5mm),该设计是否满足使用要求，有何改进措施?二、定义类型：（1）定义单元类型 63号壳单元和188号梁单元（2）定义材料属性弹性模量E=7.071×104 Mpa泊松比μ=0.3(3）定义63号壳单元的实常数，输入桌面厚度为50mm定义梁单元的截面类型为空心圆柱,内半径30mm，外半径35mm（4) 建立平面模型(5）划分网格利用mapped网格划分工具划分网格（6)施加载荷将四个桌脚完全固定，在桌面中央300mmX150mm的区域内施加向下的2.5 Mpa压力三、分析求解（1）变形量（2）位移云图（3）应力云图四、结果分析根据位移云图可知，蓝色地方的变形量最大，最大变形量为：10.048mm根据应力云图可知，红色地方所受的应力最大，最大应力为：191.73Mpa五、结论由于桌子垂直方向最大变形量为10.048mm，而材料最大许用变形量为7。
5mm 即SMX=10.048mm＞［SMX＝7。
5mm]故:此设计不满足要求，应该重新选择材料。
ANSYS大作业_轴承座有限元分析
轴承座轴瓦 轴四个安装孔径向约束 (对称) 轴承座底部约束 (UY=0)沉孔上的推力 (3000 psi.) 向下作用力 (15000 psi.) 基于ANSYS 的轴承座有限元分析一、 问题描述在我们机械设计课程中曾经学习过轴系，主要是学习了轴的设计、受力分析以及轴承的设计等等。
但没有对轴承座的承受能力进行分析，所以我在这里主要是对一种简单的轴承座进行了有限元分析。
在查阅了相关资料之后，可将分析的轴承座示意如下图。
在实际当中，考虑到工艺的要求，图中相应的边缘处须设置有圆角、倒边等等。
但在有限元模型中忽略了这些要素。
二、 力学模型的分析与建立如下图所示在查阅了相关资料后可将上面描述的问题简化成上述模型，其中的载荷参考了网上的相关资料，在沉孔面上垂直于沉孔面上作用有3000psi.的推力载荷，在轴承孔的下半部分施加15000psi.的径向压力载荷，这个载荷是由于受重载的轴承受到支撑作用而产生的。
由于轴承座一般固定于机身上，所以可以在其底部施加法向位移约束，并且四个安装孔要受到螺栓的约束，所以可以在四个螺栓孔中施加径向对称约束（在ansys中体现为Symmetry B.C.）三、力学模型的有限元分析1.建立模型1）创建基座模型生成长方体Main Menu：Preprocessor->Modeling->Create->Volumes->Block->By Dimensions输入x1=0,x2=3,y1=0,y2=1,z1=0,z2=3平移并旋转工作平面Utility Menu>WorkPlane->Offset WP by IncrementsX,Y,Z Offsets 输入2.25,1.25,.75 点击ApplyXY，YZ，ZX Angles输入0，－90点击OK。
创建圆柱体Main Menu：Preprocessor->Modeling->Create->Volumes->Cylinder> Solid CylinderRadius输入0.75/2, Depth输入－1.5,点击OK。
ANSYS有限元分析在机械设计中的应用
ANSYS有限元分析在机械设计中的应用随着科技的发展，机械设计变得更加复杂和精细。
在机械设计中，有限元分析作为一种重要的工具，在设计过程中发挥了越来越重要的作用。
ANSYS有限元分析作为一种目前普遍使用的软件，它可以帮助工程师在机械设计中完成高效的计算和预测，大大提高了机械产品的质量和效率。
一、有限元分析的基本概念有限元分析是一种数值分析的方法，采用有限元法把连续的物体分割成有限多个小单元，然后进行离散计算。
它可以通过求解局部应力、应变、位移、温度等值，在有效的时间内预测出产品在工作环境中的力学性能。
有限元分析由于它的精度和可靠性，已经成为计算机辅助工程领域的基础研究和应用。
二、 ANSYS有限元分析的介绍ANSYS有限元分析是目前工程和科学中最流行的解决方案。
它不仅是计算精度高，而且可以快速进行模拟和预测。
ANSYS有限元分析包括多种不同类型的分析，如结构分析、震动分析、热分析和流体力学分析等。
在机械设计中，结构分析是最常见的应用，并且是本文的重点介绍。
三、 ANSYS在机械设计中的应用在机械设计中，有很多需要进行有限元分析的问题，如结构刚度、强度和疲劳、材料选择等。
ANSYS可以帮助工程师在设计的早期阶段准确且快速地评估设计方案，以便在整个生产和维护过程中更好地保持工程性能和可靠性。
尤其是在自动化设计阶段中，ANSYS可以用于快速设计和优化机械产品。
1. 结构刚度和强度分析在机械设计中，需要评估机构是否能够承受正常工作负载和预期的使用寿命。
在这种情况下，ANSYS可以通过结构刚度和强度分析来评估机构的强度和刚度。
机构的应力状态，如最大应力和应力集中部位的位置可以被计算出来。
通过这种类型的分析结果，工程师可以改进机构的结构设计以满足指定的要求。
2. 疲劳分析在机械设计中，疲劳问题是非常重要的问题之一。
在机构中，由于长时间使用在材料中会引起损伤。
如果机械设备经常使用，必须至少能够保证出现疲劳所引起的损伤在预期使用寿命范围之内。
ansys有限元分析报告
ANSYS有限元分析报告1. 引言有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）是一种常用的工程分析方法，可以用于预测材料和结构在各种工况下的行为和性能。
本报告旨在通过使用ANSYS软件进行有限元分析，对某一具体的工程问题进行模拟和分析，并得出相应的结论和建议。
2. 问题描述本次有限元分析的问题是研究某结构在受载情况下的应力分布和变形情况。
具体而言，我们关注的结构是一个柱形零件，其材料为XXX，尺寸为XXX。
该结构在受到垂直向下的均布载荷时，会发生弯曲变形和应力集中现象。
我们的目标是通过有限元方法对该结构进行分析，预测其应力分布情况，并评估其承载能力。
3. 模型建立我们使用ANSYS软件来建立和分析该结构的有限元模型。
首先，我们将导入该零件的几何数据，然后通过ANSYS的建模工具创建相应的有限元模型。
在建立模型的过程中，我们需要注意几何尺寸、材料特性、约束条件和加载方式等参数的设定，以确保模型的准确性和可靠性。
4. 材料属性和加载条件在进行有限元分析之前，我们需要确定材料的特性和加载条件。
根据提供的信息，我们将采用XXX材料的力学特性进行模拟。
同时，我们假设该结构受到均布载荷的作用，其大小为XXX。
这些参数将在后续的分析中使用。
5. 模型网格划分在进行有限元分析之前，我们需要对模型进行网格划分。
网格的密度和质量将直接影响分析结果的准确性和计算效率。
在本次分析中，我们将采用适当的网格划分策略，以满足准确性和计算效率的要求。
6. 模型分析和结果通过ANSYS软件进行有限元分析后，我们得到了该结构在受载情况下的应力分布和变形情况。
根据分析结果，我们可以观察到应力集中区域和变形程度，并根据材料的特性进行评估。
同时，我们可以通过对加载条件的变化进行分析，预测该结构的承载能力和安全系数。
7. 结论和建议根据有限元分析的结果，我们得出以下结论和建议：•该结构在受均布载荷作用下发生应力集中现象，需要对其进行加强和优化设计。
基于ANSYS的齿轮强度有限元分析
基于ANSYS的齿轮强度有限元分析齿轮是机械传动中常用的零件，其主要功能是将动力传递给其他零件，实现机械传动系统的运转。
而齿轮的强度是其能否承受外界载荷和工作条件的重要指标，因此进行齿轮强度的有限元分析对于齿轮设计和使用具有重要意义。
ANSYS是一种广泛应用于机械工程、结构力学、流体力学和传热学等领域的有限元分析软件，它提供了强大的分析工具和功能，可以对复杂结构进行静态和动态分析，并评估其受力性能、破坏行为和变形情况。
在齿轮强度有限元分析中，ANSYS可以用来模拟齿轮的载荷作用、应力分布和变形情况，进而评估其承载能力和结构稳定性。
在进行齿轮强度有限元分析之前，需要进行齿轮的三维建模。
可以通过CAD软件（如SolidWorks）绘制齿轮的几何模型，并将其导入到ANSYS中进行后续分析。
建模时需要细致详尽地考虑齿轮的几何形状、材料属性和工作载荷等参数，以获得准确的分析结果。
接下来，可以使用ANSYS中的结构分析模块对齿轮进行有限元分析。
首先，需要进行网格划分，将齿轮模型划分为多个小网格，以便对其进行离散化处理。
然后，通过输入齿轮的材料属性、边界条件和载荷情况等参数，进行模拟和求解。
在齿轮强度有限元分析中，主要关注齿轮的应力和变形情况。
可以通过ANSYS的后处理功能，获取齿轮在工作条件下的应力分布、变形情况和承载能力等参数。
根据这些结果，可以评估齿轮的强度和稳定性，并进行必要的设计优化。
需要注意的是，在进行齿轮强度有限元分析时，应该合理选择材料模型和加载条件，以及考虑齿轮的疲劳寿命和损伤累积等因素。
同时，还应该进行误差分析，评估模型的准确性和可靠性。
总之，基于ANSYS的齿轮强度有限元分析是一种可靠、高效的方法，可以帮助工程师评估齿轮的结构强度和稳定性，为齿轮的设计和使用提供科学依据。
但是，分析结果仅作为参考，实际齿轮设计还需综合考虑其他因素，如制造工艺和可靠性等。
有限元及其分析ANSYS基本操作课件
图形文件
单元矩阵
文件名称
Jobname.log
Jobname.err
Jobname.out
Jobname.db
Jobname.xxx Jobname.rst Jobname.rth Jobname.rmg Jobname.rfl
文件格式 文本 文本 文本
二进制 二进制
Jobname.sn
文本
对于实体建模，需要描述模型的几何边界，以便生成有限元模型 前建立对单元大小和形状的控制，然后让ANSYS自动生成所有的 节点和单元。与之对比，直接生成方法必须直接确定每个节点的 位置，以及每个单元的大小、形状和连接关系。采用命令流方式 往往更便于实现有限元模型的直接生成。
有限元及其分析 ANSYS基本操作
BEAM189
2D
PLANE2，PLANE25，PLANE42，PLANE82，
PLANE83，PLANE145，PLANE146，PLANE182，
PLANE183
3D
SOLID45，SOLID64，SOLID65，SOLID92，
SOLID95，SOLID147，SOLID148，SOLID185，
有限元及其分析 ANSYS基本操作
2.坐标系
1）整体与局部坐标系 2）坐标系的激活 3）节点和单元坐标系
整体和局部坐标系用于几何体的定位，而节点坐标系则用于定义 节点自由度的方向。每个节点都有自己的节点坐标系，节点输入 数据（如约束自由度、载荷、主自由度、从自由度和约束方程） 和时间历程后处理（POST26）中节点结果数据（如自由度解、节 点载荷和反作用载荷）均是以节点坐标系方向表达。缺省情况下， 它总是平行于总体笛卡儿坐标系（节点坐标系与定义节点的激活 坐标系无关）。但在很多情况下需要改变节点坐标系，比如当需 要施加径向或者周向约束时，就需要将节点坐标系转到柱坐标系 下完成。
Ansys有限元分析
Ansys有限元分析Ansys培训Ansys教程Ansys培训课程培训内容：有限元分析理论、Ansys实体建模、3D图形导入转换、网格划分、前处理及加载和求解、结构强度分析、振动频率分析、谐响应分析、扭曲分析、机构尺寸优化分析、疲劳分析、热力分析、跌落测试、响应谱分析等有限元分析。
（注：Ansys可直接调用pore、UG、Solidworks、catia、solidedge、Inventor 等软件的三维模型，无需转换成IGES、stp等格式就可以直接进行分析，模型在三维软件更新后，可以直接在Ansys里动态更新）应用行业：可应用于机械、汽车、家电、电子产品、家具、建筑、医学骨科等产品设计及研发。
其作用是：确保产品设计的安全合理性，同时采用优化设计，找出产品设计最佳方案，降低材料的消耗或成本; 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题; 模拟各种试验方案，减少试验时间和经费; 是产品设计研发的核心技术，真正的高薪行业！什么是有限元分析？有限元分析(FEA，Finite Element Analysis)的基本概念是将较简单的问题代替复杂问题后再求解。
它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件)，从而得到问题的解。
这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。
由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。
有限元分析软件及分类：ANSYS有限元分析、Abaqus有限元分析、nastran 有限元分析、hypermesh有限元分析、Dynaform钣金冲压有限元分析、deform 有限元分析、cosmos有限元分析、Proe有限元分析、UG有限元分析、结构有限元分析、流体有限元分析、热力有限元分析、温度场有限元分析、磁场有限元分析。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
60 52 52 45 u 0.07504 0.08442 0.07941in 15 15
2018/11/7 14
3.2 一维三节点单元
• 一维三节点单元 用二次函数代替线性 函数要求使用三个节 点来定义一个单元,这 是因为至少要有三个 点才能确定一个二次 函数.第三个点可以取 在单元的中点.
u
(e)
ui X j u j X i X j Xi
u j ui X j Xi
X
• 改写一下形式得到：
u
(e)
X Xi ui uj X j Xi X j Xi
Xj X X j Xi Xj X l
其中l为单元长度。
7
Xj X
• 定义形函数：
si
sj
2018/11/7
10
3. 实例
（a）悬臂梁在X＝4cm处的温度由单元（2）来表示：
T
(2)
X3 X X X2 S T S T T2 T3 l l
(2) 2 2 (2) 3 3
54 42 T 41 34 36.3 C 3 3
x
1
(1) 2
2cm
(2)
3cm
u a1 a 2 x a 3 x
u
2
1
x
x2
a1 a 2 a 3
2018/11/7
15
• 如单元的温度分布可 以表示 为:
T
e
c1 c 2 X c 3 X
2
并且节点的值为: T=Ti 在X=Xi处 T=Tk 在X=Xk处 T=Tj 在X=Xj处
u
(1)
Y2 Y Y Y1 S u S u u1 u2 l l
(1) 1 1 (1) 2 2
15 10 10 0 u 0 0.03283 0.02188in 15 15
（b）点B的位移由单元（4）表示：
u
(4)
Y5 Y Y Y4 S u S u u4 u5 l l
20在相应的节点上值为1,而在相邻节点上值为0.
si
X Xi
Xj X l
X Xi
X j Xi l
1和 si
X X j
Xj X l
X X j
Xj Xj l
0
sj
X Xi
• X Xi •
l
X Xi
X Xi i 0和 l
2018/11/7 16
• 产生的三个方程和三个未知量:
Ti c1 c2 X i c3 X
2 i
Tk c1 c2 X k c3 X k2 T j c1 c2 X j c3 X
2 j
求解c1，c2和c3，整理后得到由节点的值和形函数表示的单 元温度分布：
T ( e) siTi s jTj skTk
第三章 一维单元
2018/11/7
1
• • • • • •
线性单元 平面单元 立体单元 总体、局部和自然坐标 数值积分：高斯－勒让德多项式 ANSYS实例
2018/11/7
2
3.1 一维单元
1. 形函数 形函数在有限元分析中,扮演非常主要的 角色. 除作为元素(单元)的内插函数,将元 素内的位移或温度分布,以节点位移或节 点温度表示外,在余量法中的迦辽金法中, 亦可作为加权函数来用. 此外,亦可将分布 载荷转换为集中力与弯矩,分别施加在各 节点上. 形函数根据其多项式的幂次,分为一次、 二次、三次与高次等。
(3) 3 3 (3) 4 4
10 8 85 T 34 20 25.6 C 5 5
对于这个例子，注意
S3(2) 和 S3(3) 的区别。
2018/11/7
12
• 假设承受的是轴向负荷 , 应用线性单元, 柱体的 垂直位移由下式确定.
B
A
2018/11/7
13
（a）应用总体坐标Y，点A的位移由单元（1）表示：
2018/11/7 3
位移沿着单元的分布可以用一个线性函数近似。如图所示。
u
uj
ui
(e)
xi
l
xj
x
2018/11/7
4
• 一维一次元素的形函数中，函数值沿单一坐标轴 以线性变化。假设位移函数沿x轴线性变化，位移 函数u＝u(x)可写成: u=a1+a2x 向量形式: a1 u 1 x a 2 假设在i、j节点的位移值分别为ui和uj , 有: u=ui 在X=Xi处 u=uj 在X=Xj处
sj
X X j
X Xi l
X X j
X j Xi l
1
2.形函数的和为1。
X Xi si s j 1 X j Xi X j Xi
2018/11/7 9
Xj X
3. 形函数对于x导数的和为0
d Xj X d X Xi 1 1 ( ) ( ) 0 dX X j X i dX X j X i X j Xi X j Xi
2018/11/7
X Xi X Xi X j Xi l
• 由形函数表示的单元的位移分布为： (e)
u
siui s j u j
ui sj u j
• 写成矩阵形式：
u
(e)
si
• 可以使用形函数和相应的节点值来表示给定单元上的任意的未知量的 变化。
3
(3)
5cm
11
4
T1 50 T 41 2 C T3 34 20 T4
2018/11/7
（b）悬臂梁在X=8cm处的温度由单元（3）来表示：
T
(3)
X X3 X4 X S T S T T3 T4 l l
将以上表达式写成矩阵形式为：
2018/11/7
17
T (e) si
sj
Ti sk T j T k
2018/11/7 5
将节点的值带入线性方程将产生两个方程和两个未知量：
ui a1 a2 X i
u j a1 a2 X j
求解未知量a1和a2得到：
a1
ui X j u j X i X j Xi
a2
2018/11/7
u j ui X j Xi
6
• 由节点的值表示的单元的位移分布为：