有限元分析用的材料属性表
(完整版)有限元分析用的材料属性表
Cr4Mo4V# CrWMn 20CrMnMo 40CrMnMo 20CrMnTi 30CrMnTi 20CrMnSi 40CrMnSiMoV 5Cr21Mn9Ni2N 5Cr21Mn9Ni12N 20CrNiMo 20CrNi2MoA 2Cr12NiMoWV 28CrNiMoV# 30Cr2Ni4MoV# 40CrNiMo 40CrNiMoA 45CrNiMoV 45CrNiMoVA 10Cr2Mo1# 10Cr9Mo1VNb# 10CrMo910# 12Cr1MoV 12Cr1MoVTiB# 12Cr3MoVSiTiB# 12CrNi3 12Cr2Ni4 12Cr2Ni4H 12Cr2Ni4HA 12Cr18Ni9# 12Cr11MoV# 12Cr12Mo#
9Cr2Mo#
Cr12MoV
1.08E+11 2.10E+11 2.23E+11 2.10E+11 2.10E+11 2.10E+11 2.11E+11 2.11E+11 2.15E+11 2.06E+11 2.06E+11 2.06E+11 2.06E+11 2.06E+11 2.00E+11 2.07E+11 2.06E+11 2.11E+11 2.06E+11 2.06E+11 2.12E+11 2.10E+11 2.10E+11 2.11E+11 2.11E+11 2.20E+11 2.11E+11 2.13E+11 2.12E+11 2.25E+11 2.36E+11 2.18E+11
铆钉有限元分析
利用Ansys 对铆钉零件的分析 为了考察铆钉在冲压时发生多大的变形，对铆钉进行分析。
在该例题中铆钉的圆柱高度为10mm 、铆钉圆柱外径为6mm 、铆钉内孔孔径为3mm 、铆钉的下端球经为15mm 、弹性模量为2.06E11、柏松比为0.3。
表1 铆钉应力应变关系通过PRO/E 软件建立铆钉模型如图1 所以，利用以上数据确定铆钉的圆柱高度、铆钉圆柱外径、铆钉内孔孔径等相关尺寸。
最后通过相应指令在PRO/E 中得到的三维图如图2所以。
图 1 铆钉PRO/E 下平面图 应变0.003 0.005 0.007 0.009 0.011 0.02 应力/MP 618 1128 1317 1466 1510 1600图2 铆钉PRO/E下三维图在这里铆钉的PRO/E模型就已经建立好了，接下来需要把铆钉模型导入到Ansys中，为了实现利用ANSYS对PRO／E生成的铆钉实体模型进行模态分析，需要将PRO／E生成的模型导入ANSYS，把PRO／E的PART文件转换为ANSYS可识别的文件最常用的方法主要有以下2种。
第一种利用IGES格式文件进行数据交换，IGES是由ANSI．美国国家标准局公布为美国标准的，它以ASCII或二进制的形式存储图像，可以在不同的CAD系统间进行数据交换。
作为一种中间标准格式，IGES目前已经得到广泛的应用。
Ansys软件本身就设置了IGES转换过滤器，它支持IGES格式的数据文件输入。
而在PRO／E中也可以很方便的将建立的PART文件保存为IGES的格式。
因此通过IGES格式进行这两个软件之间的数据转换是比较常用的方法，而且比较容易实现。
虽然IGES作为一种常用的数据交换形式已经得到大部分人的认可，但是也存在一些问题，对于一些PRO／E生成的简单模型利用IGES格式可以很方便的导人到ANSYS中去，并且不会发生丢失线、面的失真现象，但是对于一些复杂的模型，利用这种格式导入后就容易丢失线、面而出现失真现象，继而影响分析结果。
去毛刺机刀片的有限元分析
去毛刺机刀片的有限元分析王会刚（唐山学院河北省智能装备数字化设计及过程仿真重点实验室，河北唐山063000）0引言去毛刺机是板坯连铸工艺中的重要组成部分，提高去毛刺效率是保障铸坯合格率和板卷质量的必要手段之一[1]，去毛刺刀片更是保证去毛刺质量和效率的关键所在[2]。
本文主要利用数值模拟方法，对去毛刺刀片与板坯接触面积、刀具角度、刀片材料等进行全面分析，分析结果对降低刀片损耗、提高刀片寿命有重要的指导作用。
1去毛刺机及其刀片常见的去毛刺机有刮刀移动式去毛刺机，铸坯移动式去毛刺机和离心锤刀式去毛刺机[3]。
本文的分析基于离心锤刀式去毛刺机，如图1所示。
离心锤刀式去毛刺机工作时，电动机通过万向联轴器带动去毛刺机的辊轴高速旋转，锤刀刀片在离心力的作用下高速转动并与轴线垂直，板坯进入遮住光栅，旋转的锤刀上升与板坯接触，此时板坯切口处的毛刺就在高速旋转的锤刀刀片打击下被切除。
该种去毛刺机常用的刀具旋转时速度可达到900r/min [4]，刀具上各质点都具有很大的向心加速度，因此刀具受到较大离心惯性力的作用。
将锤刀刀片的尾部简化为方形，并不会造成较大的误差。
在刀具离心惯性力计算中，首先假设刀具的质量是均匀的，且刀具下端的外圆和内孔的圆心是重合的，把刀具的整个质量向质心简化。
根据质心求解公式和对称性，得：y =0；z =S y ∑2i =1A i=A 1z 1+A 2z 2A 1+A 2=A 1z 1+Sy 2A 1+A 2；A 1=60×110=6600mm 2；A 2=π×302÷2=1413.7mm 2；d A 2=y d z ；Sy 2=A ∫z d A 2=-2-300∫z （900-z 2）0.5d z =-18000mm 2；z =(40×60×80-18000)/(68×80+1413.7)=28.00mm 。
式中：S ji 为i 部分对j 轴的静距；A i 为i 部分的面积；y i i 部分形心的y 坐标；z i 为i 部分形心的z 坐标；y 为质心y 坐标；z 为质心z 坐标。
传热问题有限元分析
【问题描述】本例对覆铜板模型进行稳态传热以及热应力分析，图I所示的是铜带以及基板的俯视图，铜带和基板之间由很薄的胶层连接，可以认为二者之间为刚性连接，这样的模型不包含胶层，只有长10mm的铜带（横截面2mm×0.1mm）和同样长10mm的基板（横截面2mm×0.2mm）。
材料性能参数如表1所示，有限元分析模型为实体——实体单元，单元大小0.05mm，边界条件为基板下表面温度为100℃，铜带上表面温度为20℃，通过二者进行传热。
图I 铜带与基板的俯视图表1 材料性能参数名称弹性模量泊松比各向同性导热系数基板 3.5GPa 0.4 300W/(m·℃)铜带110GPa 0.34 401W/(m·℃)【要求】在ANSYS Workbench软件平台上，对该铜板及基板模型进行传热分析以及热应力分析。
1.分析系统选择（1）运行ANSYS Workbench，进入工作界面，首先设置模型单位。
在菜单栏中找到Units下拉菜单，依次选择Units>Metric（kg,m,s,℃，A，N,V）命令。
（2）在左侧工具箱【Toolbox】下方“分析系统”【Analysis Systems】中双击“稳态热分析”【Steady-State Thermal】系统，此时在右侧的“项目流程”【Project Schematic】中会出现该分析系统共7个单元格。
相关界面如图1所示。
图1 Workbench中设置稳态热分析系统（3）拖动左侧工具箱中“分析系统”【Analysis Systems】中的“静力分析”【Static Structural】系统进到稳态热分析系统的【Solution】单元格中，为之后热应力分析做准备。
完成后的相关界面如图2所示。
图2 热应力分析流程图2.输入材料属性（1）在右侧窗口的分析系统A中双击工程材料【Engineering Data】单元格，进入工程数据窗口。
有限元分析用的材料属性表zy
可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁
灰铸铁 灰铸铁 灰铸铁 灰铸铁 灰铸铁 灰铸铁
材料名称 Ductile Iron (SN) KTH300-06 (GB) KTH350-10 (GB) KTZ450-06 (GB) KTZ550-04 (GB) KTZ650-02 (GB) KTZ700-02 (GB) KTB350-04 (GB) KTB380-12 (GB) KTB400-05 (GB) KTB450-07 (GB) Gray Cast Iron (SN) HT100 (GB) HT150 (GB) HT200 (GB) HT250 (GB) HT300 (GB) HT350 (GB)
常用工程材料属性（ 弹性模量(N/m^2) 1.20E+11 1.90E+11 1.90E+11 1.90E+11 1.90E+11 1.90E+11 1.90E+11 1.20E+11 1.20E+11 1.20E+11 1.20E+11 6.62E+10 1.08E+11 1.16E+11 1.48E+11 1.38E+11 1.43E+11 1.45E+11
碳素工具钢 碳素工具钢 碳素工具钢 碳素工具钢 碳素工具钢 碳素工具钢 碳素工具钢 铸钢 铸钢 铸钢 合金结构钢 合金结构钢 合金结构钢 合金结构钢
35Mn 45Mn 60Mn 65Mn 70Mn T2 T3 T7 T8 T8Mn T9 T10 ZG230-450 (GB) ZG20SiMn (GB) ZG40Cr (GB) Q295 Q345 Q390 Q420
客车车架结构有限元分析
客车车架结构有限元分析作者：张俊文和平来源：《科技资讯》2012年第29期摘要：客车车架是客车上非常重要的承载部件，车客车受到的各类载荷最终都作用在车架上，因此，车架的结构好坏可以直接影响整车的性能。
本研究以某种客车车架为研究对象，运用有限元分析软件ANSYS对客车车架的结构进行三维建模、对车架的静态特性进行了分析研究，最后得到车架的变形情况和应力分布，同时提出了几种车架结构上的改进方案。
关键词：车架有限元静力学分析 ANSYS中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0082-01伴随着计算机技术的发展，有限单元法越来越成为一种重要的工程计算方法。
当前在工程研究和设计领域得到了相当广泛的运用，再加上原理算法的优越性，有限元法在车辆、船舶、飞机、等机械工程领域都得到了极为广泛的应用。
我们把有限元法作为一种先进的设计手段运用再车架设计上，通过有限元计算，可以寻找出原始设计中存在的一些问题，为今后的车架改进设计提供重要的参考依据。
因此，运用有限单元法对客车车架分析静力学情况并进行优化设计对指导车架设计工作有着重要的意义。
1 建立客车车架有限元模型分析对象我们选定为某型号客车车架，其纵梁间宽为700 mm，长11000 mm，牛腿长度700 mm，最高车速为90 km/h，车架簧上重量包括发动机1100 kg，离合器加变速器280 kg，水箱70 kg，备胎90 kg，蓄电池150 kg，油箱250 kg，方向机50 kg，3个储气筒50 kg，空气过滤器20 kg，乘客每人按65 kg计算，共60人，平均分布到横梁、纵梁和牛腿上，加载等效压强。
我们通过对客车车架结构的分析可知，车架大部分是薄板和薄壁结构，所以有限元模型可选用beam单元或者shell单元。
但是因为beam单元不能有效的反映车架纵梁与横梁连接处应力变化的情况，故而我们选用shell单元完成建模。
(完整word版)有限元分析大作业报告要点
有限元分析大作业报告试题1：一、问题描述及数学建模图示无限长刚性地基上的三角形大坝，受齐顶的水压力作用，试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析，并对以下几种计算方案进行比较：（1）分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算；（2）分别采用不同数量的三节点常应变单元计算；（3）当选常应变三角单元时，分别采用不同划分方案计算。
该问题属于平面应变问题，大坝所受的载荷为面载荷，分布情况及方向如图所示。
二、采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算1、有限元建模（1）设置计算类型：两者因几何条件和载荷条件均满足平面应变问题，故均取Preferences 为Structural（2）选择单元类型：三节点常应变单元选择的类型是Solid Quad 4 node182；六节点三角形单元选择的类型是Solid Quad 8 node183。
因研究的问题为平面应变问题，故对Element behavior（K3）设置为plane strain。
（3）定义材料参数：弹性模量E=2.1e11，泊松比σ=0.3（4）建几何模型：生成特征点；生成坝体截面（5）网格化分：划分网格时，拾取lineAB和lineBC，设定input NDIV 为15；拾取lineAC，设定input NDIV 为20，选择网格划分方式为Tri+Mapped，最后得到600个单元。
（6)模型施加约束：约束采用的是对底面BC 全约束。
大坝所受载荷形式为Pressure ，作用在AB 面上，分析时施加在L AB 上，方向水平向右，载荷大小沿L AB 由小到大均匀分布。
以B 为坐标原点，BA 方向为纵轴y ，则沿着y 方向的受力大小可表示为：}{*980098000)10(Y y g gh P -=-==ρρ2、 计算结果及结果分析 （1） 三节点常应变单元三节点常应变单元的位移分布图三节点常应变单元的应力分布图（2）六节点三角形单元六节点三角形单元的变形分布图六节点三角形单元的应力分布图①最大位移都发生在A点，即大坝顶端，最大应力发生在B点附近，即坝底和水的交界处，且整体应力和位移变化分布趋势相似，符合实际情况；②结果显示三节点和六节点单元分析出来的最大应力值相差较大，原因可能是B点产生了虚假应力，造成了最大应力值的不准确性。
波纹管热应力和热模态分析
波纹管热应力和热模态分析杨志斌，蒋军亮，周苏枫（中国飞机强度研究所）摘 要:采用MSC.Patran软件建立了波纹管结构的有限元分析模型,利用MSC.Nastran软件进行了热应力及热模态分析。
结果表明，结构温度发生显著变化并引起热应力，进一步影响到结构的固有振动特性。
关键词：波纹管；热应力分析；热模态分析；有限元1 引言金属波纹管是一类常见的弹性元件，它是利用材料的弹性来实现所要求的功能，在外界载荷作用下改变元件的形状和尺寸，当载荷卸除后又回复到原来的状态。
与传统的管壳式换热器相比，金属波纹管具有传热效率高，防泄漏能力强，不污、不堵、不结垢，节能，维修方便等优点。
国内学者对波纹管强化传热式换热器进行了研究，曾敏等[1]用实验方法研究了空气在具有三种不同管径波纹管内的流动与换热特性，从实验角度论证了波纹管换热器的比光管换热能力得到了很大的提高；谭晶莹等[2]用有限元法和实验应力分析法对不同厚度的波纹管在内压作用下的应力分布规律进行了探讨。
振动是结构的固有特性，因振动损坏的换热器几乎占损坏总数的30%[3]，可见振动已成为换热器损坏的主要原因,振动损坏主要由波纹管振动引起，与波纹管的固有频率密切相关；同时，温度效应体现在两个方面，一方面温度使得材料刚度降低，另一方面温度产生的热应力可以看作是预应力，预应力也会导致结构弯、扭刚度下降，因此，热环境下结构固有振动的分析在工程设计中应得到充分的重视。
本文以发动机直连式进气金属波纹管为研究对象，利用MSC.Patran建立结构模型，应用MSC.Nastran分析了波纹管在温度和内压联合作用下的应力分布和波纹管在不同温度下的固有振动特性，并进一步分析了加热对结构固有振动特性的影响。
2 结构热刚度及热模态分析的基本理论2.1 结构热刚度矩阵的形成[4]在温度效应下，结构的刚度主要受两方面的影响。
一方面，升温使得材料的弹性模量E 发生变化，导致结构的初始刚度矩阵发生相应的变化。
弯管成型截面畸变的有限元分析
文章编号：2095-6835（2023）24-0006-05弯管成型截面畸变的有限元分析＊谌宏1，2（1.江苏科技大学苏州理工学院，江苏苏州215600；2.张家港江苏科技大学产业技术研究院，江苏苏州215600）摘要：针对弯管成型截面畸变的问题，基于ABAQUS有限元分析软件，建立了21-6-9高强度不锈钢管弯曲的有限元模型。
研究了相对弯曲半径、相对壁厚、弹性模量、屈服强度关于弯管成型截面畸变的显著性规律及经验公式。
研究结果表明，根据正交试验设计判断出，显著性强弱为相对弯曲半径＞相对壁厚＞屈服强度＞弹性模量；为降低弯管成型截面畸变率，可以选用相对弯曲半径较大的工艺组合；根据回归分析结果，得出成型参数关于弯管成型截面畸变率的经验公式，并校核验证了大概适用范围，该公式可以预测非大半径弯管成型截面畸变的情况，完善后可应用于实际生产。
关键词：管材弯曲；成型参数；截面畸变；有限元模拟中图分类号：TG386.3文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.24.002作为现代弹塑性加工工艺代表之一的管材加工工艺，其管材弯曲加工是其重要的组成部分，管材部件的轻量化、强韧化、高效、低耗等特点显著，被广泛应用于汽车制造、航空航天、输油管道等高新技术领域。
管材弯曲过程是一个非线性多重复杂的物理过程，在弯曲过程中容易出现成型截面畸变、起皱、壁厚减薄等各种质量缺陷，亦会发生回弹等多种问题。
因此，针对成型截面畸变问题开展几何非线性的模拟分析，了解其成型机理因素的显著性，判断最优弯曲方案，预测最大成型截面畸变，合理规避不合格的缺陷管材具有重大意义。
在管材弯曲成型系列研究中，国内外学者针对横截面变形现象开展了各种各样的研究。
王光祥等[1]通过实验的方法研究了弯曲中心角对截面畸变的影响，发现弯曲中心角是影响截面畸变的重要因素，椭圆率随弯曲中心角增大而增大，可以根据这个结论进行预测；JIANG等[2]主要研究了不同数控弯曲模组下的强度TA18管，其弯曲模、刮水模、夹紧模、压力模的合理选用可以提高截面质量；鄂大辛等[3]在平面应力和三向应力状态假设下，得出横截面短轴变化与壁厚的关系式；王刘安等[4]通过6061-T6铝合金管单向拉伸试验数据，对异形弯管进行有限元模拟，得出芯棒与管壁间隙大于1mm时，管材畸变减小，否则畸变严重的结论；何花卉等[5]在管材弯曲变形试验的基础上，进行有限元分析，指出长、短轴变化率比椭圆率更能形象反映界面形状变化，且短轴变化率更加明显，认为弯曲部分变形有向后段直管部分扩散的趋势；方军等[6]通过有限元软件建立不锈钢管材绕弯成型的弹塑性模型，分析了几何和材料参数对截面畸变的影响规律；宋飞飞等[7]利用有限元软件模拟Ti35合金管材绕弯过程，研究了芯棒伸出量、弯曲角度、压块相对助推速度、相对弯曲半径对它的影响规律；官强等[8]通过ABAQUS有限元软件模拟分析了圆管弯曲成型，提出将最大截面畸变率提高20%，应用实际加工判断截面质量的可行性；陈国清等[9]基于MSC.MARC有限元软件建立了推弯成型有限元模型，得出大弯曲半径推弯时，良好的润滑条件有利于获得更好的成型质量的结论；梁闯等[10]通过ABAQUS/Explicit平台，建立了TA18高强钛管数控弯曲成型过程三维有限元模型，研究得出较好的间隙水平是0.1mm的结论；刘芷丽等[11]基于ABAQUS有限元软件，建立圆管压扁-压弯连续成型的有限元模型，分析了圆管的受力方式；陈钱等[12]通过Dynaform有限元软件建立了高强度薄壁管材有限元模型，得出芯棒与管材间隙关于截面畸变率的影响规律；ZHAO等[13]通过ABAQUS/Explicit程序建立了钢管的三维有限元模型，通过实验验证了其可靠性，发现最大横截面畸变的位置几乎随模与管间隙的变化而变化；YAN等[14]基于有限元方法建立了一种起皱能量预测模型的成型极限搜索算法，并依次研究了芯棒球厚度等参数对管材起皱的影响；苏海波等[15]利用有限元方法对管材弯曲成型过程进行了数值模拟，得出了弯角外侧平均壁厚与相对弯曲半径间的关系。
有限元实验报告
有限元实验报告学院：机械科学与工程学院专业：机械工程及自动化班级：411207班姓名：石承钢学号：41120704目录实验1：杆系结构有限元静力学分析----------------------3 实验4：平面结构有限元静力学分析---------------------7 实验6：空间结构有限元静力学分析--------------------10 作业1：杆系结构有限元分析---------------------------14 作业2：平面问题有限元分析---------------------------20 作业3：空间问题有限元分析----------------------------25 附加作业：工字梁的应力分析----------------------------30实验1：杆系结构有限元静力学分析——订书针1.问题描述：上图所示为订书钉，尺寸见图中标注。
材料弹性模量为E=2.1×105MPa，泊松比为0.3，横截面积尺寸为宽B=0.64mm，高H=0.402mm。
当订书钉被压入纸张时，约需要120N 的载荷，载荷均匀分布在订书钉上部。
就以下两种情况进行有限元分析：(1). 钉入时A、B 为铰支；(2) .钉入时A、B 为固支。
2.建模过程：2-1.选择单元类型：单元类型选择为Beam188.2-2.定义单元截面：2-3.定义材料属性：弹性模量E=210E3,泊松比为0.3.2-4建模并划分网格：创建关键点、利用lines建立beam单元，划分网格。
2-5.施加载荷：2-6.施加约束：3.求解及后处理：3-1.求解：3-2.后处理：各种应力、位移图：3-2-1：铰接的后处理图：3-2-2.固定的后处理图：实验4：平面结构有限元静力分析1.问题描述：这是一个简单的角支架结构静力分析，如其所示：左上角的销孔的有一约束，右下销孔有一约束。
2.建模过程:2-1.创建平面、圆弧面，并用布尔操作连接为以整体：2-1.对直角处进行倒角：2-3.创建两个孔：先创建两个圆，再利用布尔操作去除3.单元选择、材料选择、划分网格、施加约束和载荷等，得到如下图的模型：4.后处理：求解后，查看后处理图形：实验6：空间结构有限元静力学分析——轴承座1.问题描述：熟悉Ansys的建模操作过程，分析轴承座的受力。
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31.1 引言3第二章问题描述52.1有限元法及其基本思想52.2 问题描述5第三章力学模型的建立和求解63.1设定分析作业名和标题63.2定义单元类型73.3定义实常数103.4定义材料属性133.5建立盘面模型153.6对盘面划分网格233.7施加位移边界283.8施加转速惯性载荷并求解31第四章结果分析334.1 旋转结果坐标系334.2查看变形344.3查看应力36总结39参考文献40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。
第2章ANSYS有限元分析典型步骤
第2章ANSYS有限元分析典型步骤ANSYS有限元分析通常包括以下典型步骤：1. 建立几何模型：首先，需要根据实际情况建立一个准确的物体几何模型。
可以使用ANSYS的建模工具，如DesignModeler或SpaceClaim 等，或者根据实际测量数据导入几何模型。
2.定义材料属性：对于每个组件或部件，需要定义其材料属性。
这包括材料的弹性模量、泊松比、密度等。
可以根据实际材料性能值，或通过实验测量获得的数据进行定义。
3. 网格划分：在进行有限元分析之前，需要将几何模型划分为离散的小单元，也就是网格。
网格的划分可以使用ANSYS的网格划分工具，如Meshing或Tetrahedron等。
网格的质量对分析结果影响很大，因此需要注意网格的尺寸和形状。
4.边界条件的定义：在有限元分析中，需要定义加载条件和边界条件。
加载条件包括模型所受到的力或压力，边界条件包括模型的约束条件。
根据实际情况，可以在加载面上应用力或压力，并在其他面上施加约束条件，如固定、自由、对称等。
5.约束和加载条件的应用：在ANSYS中，可以通过指定加载和约束条件来模拟实际问题的工作条件。
可以使用ANSYS的加载和约束工具来定义这些条件，并将其应用于相应的面或区域。
6.求解计算：在有限元分析中，需要对模型进行数值求解以获得结果。
ANSYS提供了强大的求解器，可以对各种非线性和线性问题进行求解。
可以选择适当的求解方法和参数，并启动求解计算。
7.结果分析：一旦求解过程完成，可以对分析结果进行分析和解释。
ANSYS提供了丰富的后处理工具，可以显示网格变形、应力和应变分布、位移和振动模式等相关结果。
根据需要，可以导出结果并使用其他软件进一步分析。
8.结果验证和优化：根据结果分析，可以对模型和分析设置进行验证和优化。
结果验证通常是与实验数据进行比较，以确定模型的准确性。
优化可以是调整材料属性、几何形状或边界条件等，以提高模型性能。
9.报告和展示：最后，需要编写分析报告，并通过图形和表格等方式展示分析结果。
基于ANSYSWorkbench螺栓连接不同建模方法的有限元分析
10.16638/ki.1671-7988.2019.08.040基于ANSYS Workbench螺栓连接不同建模方法的有限元分析*王丽（陕西工业职业技术学院，陕西咸阳712000）摘要：螺栓连接是机械工程中常见的连接方式，然而在不同的行业、不同的研究问题以及不同的工况下处理螺栓连接所使用的建模方法也有所不同。
不同建模方法是否会对机械组件的计算结果产生较大的影响、不同建模方法的特点、不同建模方法的适用场合、目前最主要的螺栓连接的建模方法等等问题，文章将以一个简单的例子予以回答，旨在为实际工程中螺栓连接问题的处理提供参考。
关键词：螺栓连接；建模方法；有限元分析；ANSYS Workbench软件中图分类号：TS103.3 文献标志码：A 文章编号：1671-7988(2019)08-126-04Finite Element Analysis of Different Modeling Methods for Bolted ConnectionsBased on ANSYS Workbench*Wang Li（Shaanxi Polytechnic Institute, Shaanxi Xianyang 712000）Abstract: Bolt connection is a common connection mode in mechanical engineering. However, the modeling methods used to deal with bolt connection are different in different industries, different research problems and different working conditions. Whether different modeling methods will have a great impact on the calculation results of mechanical components, the characteristics of different modeling methods, the applicable occasions of different modeling methods, and the most important modeling methods of bolted connections at present, will be answered by a simple example in this paper, in order to provide reference for the treatment of bolted connection problems in practical engineering.Keywords: Bolted connection; Modeling method; Finite element analysis; ANSYS Workbench softwareCLC NO.: TS103.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)08-126-04引言螺栓连接是机械设计及工程问题中常见的紧固连接方式，几乎所有的设备上都能用到螺栓连接。
有限元分析-详解
C、棱柱铰约束（Slider）
该约束只能施加于虚件之上，仅允许被约束的 对象沿指定放松的轴平移滑动，限制其它五个自由 度。一般施加过程为：单击 按钮，弹出图示对话 框。选择虚件加于Supports 栏，选择使用的坐标系， 并在需要放松的轴线方向输入1。单击确定完成定义。 如针对如图所示接触虚件示例，用加于虚件的取代 施加于Point1 的高级约束，结果相同。
Element Type 决定采用linear 线性直边单元亦或采 用parabolic 抛物线棱边单元，抛物线棱边单元能带 来更好的精度。
此外还可以通过如图所示对话框中的Local 卡片，通 过添加（Add）sage和sag来调整局部网格细密程度 和，带来更合适的分析精度。（注：全局网格划分越 细密或采用抛物线棱边单元同样能提高精度，但同时 计算耗时增加）。
网格和属性还可以通过模型管理工具条 来自行定义。其中：
图标用于给实体Solid 模型定义四面体单元；
图标用于给曲面surface 模型定义三角形单元，如 果用户决定把实体模型当作薄壳模型来处理，也可 以用于实体模型；
图标表示对线框wireframe 几何进行梁单元网格划 分，要求对象是在Generative Shape Design 或 Wireframe and Surface Design 中生成的部件， 或者在Structure Design 环境下生成的梁（不能对 Sketch 对象进行网格划分），且划分出的网格是一 维的。
CATIA有限元分析
有限元分析是实现安全设计的重要部分， 在日常设计工作中也经常得到应用。
一 、零件体有限元分析
零件体有限元分析的一般步骤为：
（1）：建立零件模型并导入分析模块；
有限元分析报告样本
《有限元分析》报告基本要求：1. 以个人为单位完成有限元分析计算，并将计算结果上交；（不允许出现相同的分析模型，如相同两人均为不及格）2. 以个人为单位撰写计算分析报告；3. 按下列模板格式完成分析报告；4. 计算结果要求提交电子版，报告要求提交电子版和纸质版。
（以上文字在报告中可删除）《有限元分析》报告一、问题描述（要求：应结合图对问题进行详细描述，同时应清楚阐述所研究问题的受力状况和约束情况。
图应清楚、明晰，且有必要的尺寸数据。
）一个平面刚架右端固定，在左端施加一个y 方向的-3000N 的力P1，中间施加一个Y 方向的-1000N 的力P2，试以静力来分析，求解各接点的位移。
已知组成刚架的各梁除梁长外，其余的几何特性相同。
横截面积：A=0.0072 m² 横截高度：H=0.42m 惯性矩：I=0.0021028m4ｘ弹性模量：E=2.06ｘ10n/ m²/ 泊松比：u=0.3二、数学模型（要求：针对问题描述给出相应的数学模型，应包含示意图，示意图中应有必要的尺寸数据；如进行了简化等处理，此处还应给出文字说明。
）（此图仅为例题）三、有限元建模（具体步骤以自己实际分析过程为主，需截图操作过程）用ANSYS 分析平面刚架1．设定分析模块选择菜单路径：MainMenu—preference 弹出“PRreferences for GUI Filtering”对话框，如图示，在对话框中选取：Structural”,单击[OK]按钮，完成选择。
2．选择单元类型并定义单元的实常数（1）新建单元类型并定（2）定义单元的实常数在”Real Constants for BEAM3”对话框的AREA中输入“0。
0072”在IZZ 中输入“0。
0002108”，在HEIGHT中输入“0.42”。
其他的3个常数不定义。
单击[OK]按钮，完成选择3．定义材料属性在”Define Material Model Behavier”对话框的”Material Models Available”中，依次双击“Structural→Linear→Elastic→Isotropic”如图在如下图的对话框EX中输入“2.06e11”,在PRXY框中输入“0.3”,完成材料模型的定义。
立铣刀三维建模与有限元分析报告
龙岩学院毕业论文（设计）题目：立铣刀三维建模及有限元分析专业：机械设计制造及其自动化作者：欧阳巧云指导教师（职称）: 翁剑成讲师0 一五年六月一日摘要本文以立铣刀的三维建模为基础，建立了一个适用于立铣刀铣削的立体模型，通过切削力指数经验公式研究影响主切削力因素，以此作为有限元研究基础。
应用有限元的分析软件，研究在不同条件铣削作用下（背吃刀量、每齿进给量、主轴转速、悬伸长度等）立铣刀的应力应变情况。
建立立铣刀真实三维模型，进行有限元分析得出结论表明，其他铣削条件保持不变时，背吃刀量越大，立铣刀的应力、应变、位移都同时增大，而且三者增长幅度和增长趋势几乎相同但幅度不同，增长倍数为四倍，；当每齿进给量增加时，立铣刀应力、应变、位移都同时增大，但是二者的增长幅度也是几乎相同但幅度不同，增长倍数为2.3倍；切削速度越大，立铣刀应力、应变、位移会越小，三者的增长趋势相同但是幅度不同，减小速度为0.78 。
由此可得出结论，背吃刀量的变化对主切削力影响最大。
关键词：立铣刀主切削力背吃刀量进给量切削速度AbstractIn this article, it based on the 3 D modeling of end milling cutter that established a three-dimensional model is suitable for vertical milling cutter milling. By cutting force index empirical formula research the factors affecting the main cutting force, while it as a finite element research foundation. Bying Finite element analysis software that we researchedstress strain of the vertical milling cutter under different conditions of milling, turning back, each tooth feeding, spindle speed, overhanging length, etc.Windmill real 3 D model is established, the finite element analysis conclusions show that other milling conditions remain unchanged, turning back. There is greater tvertical stress, strain and displacement of the milling cutter is increased at the same time.And the three growth and growth trend is almost the same but different. The growth in multiples of four times.The vertical milling cutter stress is growth, strain and displacement is increasing at the same time when each tooth feed increases. But, the increase is almost the same but different, multiple of 2.3 times.with the Cutting speed is increase , the stress strain and displacement will be smaller ,meanwhile, the trend of the same but different amplitude.The speed of decrease is 0.78. Thus come to the conclusion that the quantity of turning the biggest influence on the main cutting force.Keywords :Vertical milling cutter The main cutting force Turning back Cutting speed目录1 绪论.3.立铣刀的三维建模.4..2.1 立铣刀几何参数2.2 立铣刀建模立铣刀的有限元分析3.1 立铣刀模型材料属性的确定3.2 立铣刀模型的网格划分3.3 铣刀条件约束3.4 铣刀有限元分析步骤3.4.1 背吃刀量对立铣刀应力应变位移的影响3.4.2 每齿进给量对立铣刀应力应变位移的影响.4. ..4 ..5. . .5 .5. .6. ..7. . .8 .9. .3.4.3 切削速度对立铣刀应力应变位移场的影响.1..0..1...2 ..............绪论立铣刀主要用于数控机床中立式铣床上加工阶台面 、凹槽 、沟槽，也能利用加工 铣削精确一些成形表面 。
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9Cr2Mo#
Cr12MoV
1.08E+11 2.10E+11 2.23E+11 2.10E+11 2.10E+11 2.10E+11 2.11E+11 2.11E+11 2.15E+11 2.06E+11 2.06E+11 2.06E+11 2.06E+11 2.06E+11 2.00E+11 2.07E+11 2.06E+11 2.11E+11 2.06E+11 2.06E+11 2.12E+11 2.10E+11 2.10E+11 2.11E+11 2.11E+11 2.20E+11 2.11E+11 2.13E+11 2.12E+11 2.25E+11 2.36E+11 2.18E+11
YF45MnV
滚动轴承钢 ZG15Cr1Mo#
滚动轴承钢 ZG15Cr1Mo1V#
滚动轴承钢 ZG15Cr2Mo#
滚动轴承钢 ZG1Cr13#
G20CrNi2Mo
G20CrNi2MoA
G20CrNi4A#
G20CrNiMo
G20CrNiMoA
不锈钢
00Cr17Ni14Mo2 (GB)
不锈钢
0Cr13Al
2.16E+11 1.84E+11 2.02E+11 2.02E+11 2.13E+11 2.13E+11 2.18E+11 2.21E+11 2.07E+11 2.26E+11 2.11E+11 2.08E+11 2.12E+11 2.09E+11 2.02E+11 2.06E+11 2.09E+11 2.09E+11 2.09E+11 2.04E+11 2.09E+11 2.10E+11 2.12E+11 2.12E+11 2.12E+11 2.12E+11 2.05E+11 2.07E+11 2.07E+11 2.07E+11 2.06E+11 2.13E+11
不锈钢 不锈钢 不锈钢 不锈钢 不锈钢 不锈钢
黄铜 黄铜
铝
铝
0Cr18Ni9 (GB) 0Cr17Ni4Cu4Nb (GB) 0Cr18Ni12Mo2Ti (GB) 0Cr18Ni9Cu3 (GB) 0Cr18Ni13Si4 (GB) 1Cr17Mn6Ni5N(GB) ZG20Cr13 ZG0Cr13Ni6Mo# Bronze QBe1.7 QBe2 H90 HPb63-3 QCr0.5-0.2-0.1 QCd-1 QMn5 QSn4-3 QSn6.5-0.4 ZChPbSB16-16-2# ZChSnSb11-6# ZChSnSb8-4# ZCuAL10Fe3# ZCuAL10Fe3Mn2# ZCuPb30 ZCuSn5Pb5Zn5 AL-1# LC4# LD5# LD9# LD10# LY12# ZALSi12#
2.10E+11 2.06E+11 2.13E+11 2.13E+11 2.11E+11 2.07E+11 2.07E+11 2.09E+11 2.10E+11 2.06E+11 2.06E+11 2.09E+11 1.96E+11 2.07E+11 2.19E+11 2.19E+11 2.16E+11 2.16E+11 2.21E+11 2.21E+11 2.12E+11 2.07E+11 2.15E+11 2.13E+11 2.19E+11 2.05E+11 2.05E+11 1.98E+11 2.13E+11 2.13E+11 2.06E+11 2.00E+11
1Cr13 1Cr18Ni9 18Cr2Ni4W 18Cr2Ni4WA 20CrMoVNbTiB# 20CrMo1VTiB# 4Cr3Mo2MnSiVNbB# 4Cr5Mo2MnVSi# 20CrNi4A# 3Cr2W8V 16MnCr5 16Mng# 16Mnl# 16MnR# 19Mn5 35Mn2 40MnB 40MnBH 40MnBHA 45Mn2 20MnCr5 25MnCr5# 28MnCr5 20MnMoB 20MnMoBH 20MnMoBHA 20MnTiBRE# 20MnVB 20MnVBH 20MnVBHA 20Ni2Mo 19CN5
2.18E+11 2.20E+11 2.07E+11 2.07E+11 2.12E+11 2.05E+11 2.10E+11 1.93E+11 2.05E+11 1.98E+11 2.08E+11 2.10E+11 2.16E+11 2.14E+11 2.04E+11 2.09E+11 2.09E+11 2.14E+11 2.14E+11 2.01E+11 2.20E+11 2.16E+11 2.14E+11 2.10E+11 2.18E+11 2.12E+11 2.07E+11 2.07E+11 2.07E+11 1.84E+11 2.17E+11 2.19E+11
材料类别
可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁 可锻铸铁
灰铸铁 灰铸铁 灰铸铁 灰铸铁 灰铸铁 灰铸铁
球墨铸铁 球墨铸铁 球墨铸铁 球墨铸铁 球墨铸铁 球墨铸铁 球墨铸铁 球墨铸铁 低碳钢 低碳钢 低碳钢
材料名称 Ductile Iron (SN) KTH300-06 (GB) KTH350-10 (GB) KTZ450-06 (GB) KTZ550-04 (GB) KTZ650-02 (GB) KTZ700-02 (GB) KTB350-04 (GB) KTB380-12 (GB) KTB400-05 (GB) KTB450-07 (GB) Gray Cast Iron (SN) HT100 (GB) HT150 (GB) HT200 (GB) HT250 (GB) HT300 (GB) HT350 (GB) Malleable Cast Iron QT400-15 QT400-18 QT450-10 QT500-7 QT600-3 QT700-2 QT800-2 QT900-2 Q195 Q215 Q235-A(F)
2.04E+11 2.13E+11 1.93E+11 1.93E+11 1.95E+11 2.07E+11 1.90E+11 2.03E+11 1.10E+11 1.15E+11 1.25E+11 1.00E+11 1.05E+11 1.30E+11 1.10E+11 1.10E+11 1.10E+12 1.10E+11 3.62E+10 5.88E+10 5.59E+10 1.19E+11 1.08E+11 8.20E+10 8.53E+10 6.96E+10 7.50E+10 7.55E+10 7.40E+10 7.48E+10 7.42E+10 7.75E+10
7.25E+10 6.90E+10 6.90E+10 6.90E+10 6.90E+10 6.90E+10 6.90E+10 6.90E+10 6.90E+10 6.89E+10 6.89E+10 6.89E+10 6.90E+10 6.90E+10 7.30E+10 7.24E+10 7.24E+10 7.24E+10 7.24E+10 7.24E+10 7.40E+10 7.30E+10 7.24E+10 7.24E+10 7.24E+10 7.20E+10 7.20E+10 7.20E+10 7.20E+10 7.20E+10 7.20E+10 7.45E+10
低碳钢
Q235-A
低碳钢
Q235-B
低碳钢
Q255
低碳钢
优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢 优质碳素结 构钢
Q275 08F 8 10F 10 15F 15 20 20G 20g 25 30 35 40 45 50 55 60 70 80 15Mn
16Mn
25Mn
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45Mn
60Mn
65Mn
70Mn
碳素工具钢 T2
2.12E+11 2.10E+11 2.10E+11 2.10E+11 2.19E+11 2.11E+11 2.12E+11 2.10E+11 2.12E+11 2.13E+11 2.13E+11 2.11E+11 2.11E+11 2.06E+11 2.17E+11 2.12E+11 2.09E+11 2.09E+11 2.07E+11 2.17E+11 2.12E+11 2.06E+11 2.16E+11 2.10E+11 2.12E+11 2.10E+11 2.10E+11 2.10E+11 2.10E+11 2.11E+11 2.15E+11 1.37E+11