阶梯轴 ANSYS静态分析与模态分析

阶梯轴

ANSYS静态分析与模态分析阶梯轴结构如下：

下面来做轴的静态分析：

1 定义工作文件名和工作标题（过程略）

2 显示工作平面（过程略）

3 利用矩形面素生成面

1) 生成矩形面：Main Menu>Preprocessor>Create>Rectangle>By Dimensions，在对话框的“X-coordinates”和“Y-coordinates”后面输入栏中分别输入下列数据：X1=0，X2=260，Y1=0，Y2=70，单击“Aplay”X1=260，X2=380，Y1=0，Y2=75，单击“Aplay”；XI=380，X2=420，Y1=0，Y2=100，单击“Aplay”；X1=420，X2=660，Y1=0，Y2=80，单击“Aplay”；X1=660，X2=800，Y1=0，Y2=75，单击“ok”；生成的结果如图

2) 矩形面相加操作：Main Menu>Preprocessor>Operate>Add>Areas，出现一个拾取框，单击“Pick All”，则完成相加操作，生成的结果如图

4 由面绕轴线生成体

1)面绕轴线操作：

Main Menu>Preprocessor>Operate> Extrude>About Axis，出现一个拾取框，单击“Pick All”又出现第二个拾取轴心线两端点的拾取框，用鼠标在图形上分别拾取编号为“1、18”的关键点，然后单击“OK”，又弹出一个对话框单击“OK”.

2)保存到文件中：Main Menu> File>Save As, 弹出一个对话框，在

“Save Database to”下面的输入栏中输入用户自定义的文件名“shaft.DB”，单击“OK”.

5 生成A-A键槽

1)移动工作平面：在“Offset WP by Increments ”中的“X，Y，

Z Offset”下面的输入栏中输入“85，0，40”（A-A键槽左侧圆弧中心），并按“Enter”键确认。

2)生成一个圆

Main Menu>Preprocessor>Create> Cylinder>Solid Cylinder, 弹出一个对话框，在其输入栏中分别输入“Radius=25，Deoth=50”，单击“OK”。

3)生成一个块：

Main Menu>Preprocessor>Create> Block>By Dimensions，弹出一个话框，在其输入栏中输入的数据如图所示，单击OK。

4)移动工作平面：在“Offset WP”中的“X，Y，Z Offset”下面的输入栏中输入“130，0，0”，并按“Enter”键确认。

5)生成第二个圆柱体：

Main Menu>Preprocessor>Create> Cylinder>Solid Cylinder，弹出

一个对话框，在其输入栏中分别输入“Radius=25，Deoth=50”，单击“OK”。生成的实体如图所示。

6）进行减操作：Main Menu>Preprocessor>Operate>Substract>V olumes，弹出第一个拾取框，用鼠标在图形屏幕上拾取编号为“V1，V2”的体素，单击“OK”，又弹出第二个拾取框，这时用鼠标在图形分别拾取编号为“V5，V6，V7”的体素，单击“OK”

7) 体相加操作：Main Menu>Preprocessor>Operate>Add>V olumes，弹出一个拾取框，单击“Pick All”

6 生成B-B键槽

1) 移动工作平面到关键点上：UtilityMenu>Workplane>OffsetWPto>Krypoints, 出现一个拾取框，用鼠标在图形屏幕上拾取编号为“17”的关键点（轴肩根部表面点），单击“OK”。

2) 移动工作平面：在“Offset WP”中的“X，Y，Z Offset”下面的输入栏中输入“65，0，-30”，并按“Enter”键确认。

3) 生成一个圆柱体：Main Menu>Preprocessor>Create> Cylinder>Solid Cylinder,

弹出一个对话框，在其输入栏中分别输入“Radius=25，Deoth=50”，单击“OK”。

4) 生成一个块：Main Menu>Preprocessor>Create> Block>By Dimensions，弹出一个对话框，在其输入栏中输入的数据如图所示。

5) 移动工作平面：在“Offset WP”中的“X，Y，Z Offset”下面的输入栏中输入“130，0，0”并按“Enter”键确认。

6) 生成二个圆柱体：Main Menu>Preprocessor>Create> Cylinder>Solid Cylinder，弹出对话框，在其输入栏中分别输入“Radius=25，Deoth=50”，单击“OK”。生成的实体如图所示。

7)进行减操作：Main Menu>Preprocessor>Operate>Substract>Volumes，弹出第一个拾取框，用鼠标在图形屏幕上拾取编号为“V1，”的体素，单击“OK”，又弹出第二个拾取框，这时用鼠标在图形分别拾取编号为“V2，V3，V4”的体素，单击“OK”。

8)保存数据结果：Main Menu> File>Save As, 弹出一个对话框，在

“Save Database to”下面的输入栏中输入用户自定义的文件名“Shaft1.DB”，单击“OK”。

9）闭工作平面显示：Utility Menu>Workplane>Display Working Plane。

7 生成有限元模型

1) 选择单元类型：Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete,

弹出一个如图所示的对话框，单击“Add”又弹出一个对话框，在选择框中分别选择“Structural Solid”和“Tel 10node 92”，单击“OK”又单击图3-17上的“Close”。则完成单元类型的选择.

2）设置材料属性：执行Main Menu>Preprocessor>Meterial Props>Meterial Models命令，选择Structural\liner\elastic\isotropic,在EX和PRXY中输入2e11和0.3。再选择Desity，输入7800.

3) 设定单元的尺寸大小：Main Menu>Preprocessor>Size Cntrls>-Global- Size，弹出一个

如图所示的对话框，在“Element edge length”后面的输入栏中输入“10”，单击“OK”。