有限元分析课程设计

湖北理工学院课程设计

题目有限元分析课程设计

教学院机电工程学院

专业机械设计制造及其自动化

班级10本机制一班

姓名高翔

指导教师陶晶周华祥

2013 年11 月22 日

目录

一、设计说明书............................................................................................

二、前言.........................................................................................................

1. ANSYS简介...............................................................

2、课程设计的性质、目的.............................

三、创建3D有限元模型..............................................................................

1.用ansys创建模型...............................................................................

2.结构、材料、单元类型及参数，进行网格划分…………………..

四、加载、求解、结果后处理…………………………………………….

1.添加约束……………………………………………………………….

2.施加载荷……………………………………………………………….

3.结果后处理…………………………………………………………….

五、高级建模技术……………………………………………………………

六、分析结果评价……………………………………………………………

七、设计小结…………………………………………………………………..

八、参考文献…………………………………………………………………

一、设计说明书

2012～2013学年第一学期

《机械有限元分析》课程设计任务书

一、课程设计目的

课程目的和任务旨在使学生了解有限元分析的基本方法，通过使用计算机计算工程力学中的若干问题，进一步加深工程力学课程中的基本概念和基本理论，培养学生解决一些简单的工程实际问题的能力，为学生在今后的机械课程设计和毕业设计中对机械构件进行力学分析打下扎实的基础。

二、课程设计内容

1．ANSYS有限元分析软件简介、功能概览和分析案例；

2．ANSYS图形用户界面及基本操作方法；

3．创建3D有限元模型

4．加载、求解、结果后处理

5．高级建模技术

6．分析结果评价

考虑的是当活塞处于上顶点时，活塞顶部所受的压力P为3MPa,活塞销孔与活塞销作用起支撑作用。

附：

设计计算说明书内容

0、封面（题目、班级、姓名、学号、指导老师、时间）

1、目录（标题、页次）

2、设计任务书（装订原发的设计任务书）

3、前言（题目分析、设计方案的拟订等）

4、创建3D有限元模型

5、加载、求解、结果后处理

6、高级建模技术

7、分析结果评价

8、设计小结（设计体会、本次设计的优缺点及改进意见等）

9、参考资料（资料的编号[ ]，作者，书名，出版单位和出版年、月）

三、进度安排

第11周周一学习ANSYS图形用户界面和分析的基本步骤；

周二创建有限元模型；

周三加载_求解_后处理；

周四使用多媒体课件，理论教学与上机练习；

周五上机练习分析，设计计算，及辅导；

第12周周一教师布置题目和内容；

周二学生查阅收集相关资料进行计算；

周三结果分析汇总；

周四编写课程设计说明书；课程设计总结；

周五答辩

四、基本要求

1. 了解有限元分析的基本原理和方法；

2. 熟悉有限元分析软件（ANSYS）的图形用户界面和菜单；

3. 能熟练创建二维和三维有限元分析模型；

4. 会使用指定的单元对有限元分析模型进行网格划分，也能对一些简单的有限元分析模型选择合适的单元进行网格划分；

5. 能熟练使用工程力学的知识来确定模型的约束条件和受力的类型；

6. 会使用有限元分析软件对有限元分析模型进行计算；

7. 能熟练掌握有限元分析后处理过程，并对计算结果作出正确的评价；

8. 掌握使用有限元分析方法对机械构件进行优化设计的过程；

车辆与交通教研室

2013-11-7

二、前言

1. ANSYS简介

ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。因此它可应用于以下工业领域：航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。

软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。

前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；

分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；

后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。。

2、课程设计的性质、目的

有限元分析课程设计是一门技术基础综合课程，是较全面的工程师基本能力训练。学院安排我们为期两周的课程设计课程目的和任务旨在让我们了解有限元分析的基本方法，通过使用计算机计算工程力学中的若干问题，进一步加深工程力学课程中的基本概念和基本理论，培养我们解决一些简单的工程实际问题的能力，为我们在今后的机械课程设计和毕业设计中对机械构件进行力学分析打下扎实的基础。

这次课程设计我们的主要任务是完成课程设计题目的方案分析与设计;完成装配图、零件图设计，编写设计计算说明书。要求我们了解有限元分析的基本原理和方法；熟悉有限元分析软件（ANSYS）的图形用户界面和菜单；能熟练创建二维和三维有限元分析模型；会使用指定的单元对有限元分析模型进行网格划分，也能对一些简单的有限元分析模型选择合适的单元进行网格划分；能熟练使用工程力学的知识来确定模型的约束条件和受力的类型；会使用有限元分析软件对有限元分析模型进行计算；能熟练掌握有限元分析后处理过程，并对计算结果作出正确的评价；掌握使用有限元分析方法对机械构件进行优化设计的过程；