Ansys受力分析(三維托架實(shí)體受力分析)

1、三維托架實(shí)體受力分析之遲辟智美創(chuàng)作ANSYS 軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電磁場(chǎng)、聲場(chǎng)和耦合場(chǎng)分析于一體的年夜型通用有限元分析軟件. 由世界上最年夜的有限元分析軟件公司之一的美國(guó) ANSYS 公司開發(fā)，它能與大 都 CAD 軟 件接 口 ， 實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù) 的 共 享和 交 換 ， 如 PRO/E、 UG 、 I-DEAS 、 CADDS 及 AutoCAD 等，是現(xiàn)代產(chǎn)物設(shè)計(jì)中的高級(jí)CAD 工具之一 .題目 ： 1 、 三維托架 實(shí)體受力分析 ：托架頂面接受50psi 的均勻分布載荷.托架通過有孔的概況固定在墻上，托架是鋼制的，彈性模量 E=29 x 106psi,泊松比v=0.3.試通過ANSYS 輸

2、出其變形圖及其托架的 von Mises 應(yīng)力分布 .題目 1 的分析 .先進(jìn)行建模，此建模的難點(diǎn)在對(duì)V3 的構(gòu)建（既圖中的紅色部份）.要想構(gòu)建V3 ，首先應(yīng)將A15 做出來 ， 然 后 執(zhí) 行 MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Volu mes 命令，將所有的實(shí)體合并為一個(gè)整體.建模后，就對(duì)模型 進(jìn) 行 網(wǎng) 格 的 劃 分 ， 實(shí) 行 MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshTool, 先對(duì)網(wǎng)格尺寸進(jìn)行編纂，選0.1，然后點(diǎn)Meshing ，

3、 Pick all 進(jìn)行網(wǎng)格劃分，所得結(jié)果如圖1. 劃分網(wǎng)格后，就可以對(duì)模型施加約束并進(jìn)行加載求解了.施加約束時(shí)要注意，由于三維托架只是通過兩個(gè)孔進(jìn)行固定，故施加約束應(yīng)該只是針對(duì)兩孔的內(nèi)概況，MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structrual>Displacement>Symmetry B.C>OnAreas 命令，然后拾取兩孔的內(nèi)概況，單擊OK 就行了 .施加約束后，就可以對(duì)實(shí)體進(jìn)行加載求解了，載荷是施加在三維托架的最頂上的概況的，加載后求解運(yùn)算，托架的變形圖如圖 2.圖 1、托架網(wǎng)格圖圖 2 輸出的是原型托

4、架和施加載荷后托架變形圖的比較，虛線部份即為托架的原型，從圖 2 可看出，由于載荷的作用，托架上面板明顯變形了，變形最嚴(yán)重的就是紅色部份，這是因?yàn)槠潆x托板就遠(yuǎn)，沒有任何物體與其分擔(dān)載荷，故其較容易變形甚至折斷.這是我們?cè)趹?yīng)用托架的時(shí)候應(yīng)當(dāng)注意的 .圖 2、托架位移變形圖圖 3 為托架的應(yīng)力分布圖，由圖可看出主要在兩孔處呈現(xiàn)應(yīng)力集中，也就是說這些處所所受的應(yīng)力的最年夜的，比力容易呈現(xiàn)裂痕. 我們?cè)趹?yīng)用托架的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)注意采用一些設(shè)施，以便減緩其應(yīng)力集中 .特別是在施加載荷時(shí)，絕對(duì)不能夠超越托架所能接受的極限，否則勢(shì)必招致事故的發(fā)生文后附上建模分析時(shí)所執(zhí)行的命令流.圖 3、托架應(yīng)力分布圖1.指定分

5、析題目出 Change Jobname （修改文件名 ）對(duì)話框.2在 Enter new jobname （輸入新文件名）文本框中輸入文字“bracket”，為天職析實(shí)例的數(shù)據(jù)庫(kù)文件名.單擊對(duì)話框中的“ OK ”按鈕，完成文件名的修改.3選取菜單路徑Utility Menu | File | Change Title ，將彈出Change Title （修改題目 ）對(duì)話框 .4在 Enter new title （ 輸入新題目）文本框中輸入文字“pressanalysis of bracketstructure” ,為天職析實(shí)例的題目名.單擊對(duì)話框中的“OK ”按鈕，完成對(duì)題目名的指定.1選取

6、菜單路徑Main Menu | Preprocessor | Element Type |Add/Edit/Delete ，將彈出Element Types （單位類型界說）對(duì)話框.單擊對(duì)話框中的按鈕，將彈出 Library ofElement Types （單位類型庫(kù)）對(duì)話框 .2在左邊的滾動(dòng)框中單擊“Structural Solid ”，選擇結(jié)構(gòu)殼單位類型.在右邊的滾動(dòng)框中單擊“ Quad 4node 42” ,在對(duì)話框中單擊“ OK ”按鈕，完成對(duì)這種單位的界說.1選取菜單路徑Main Menu | Preprocessor | Material Props |Material Mode

7、ls ，將彈出 Define Material Model Behavior （ 資料模型界說）對(duì)話框.2依次雙擊Structural ， Linear ， Elastic 和 Isotropic ，將彈出1 號(hào)資料的彈性模量EX 和泊松比 PRXY 的界說對(duì)話框 .3 .在EX文本框中輸入2.9E7, PRXY文本框中輸入.界說資料的彈性模量為2.9E6N/m2,泊松比為.單擊“ OK”按鈕，關(guān)閉對(duì)話框.4在 Define Material Model Behavior （ 資料模型界說）對(duì)話框中，選取路徑 Material | Exit ，完成對(duì)資料模型的界說.5 .單擊 ANSYS 的

8、ANSYS Toolbar （工具條）上的 “ SAVE”按鈕，保管數(shù)據(jù)庫(kù)文件1選取路徑 Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create |Volume|Block|By Dimensions ，將彈出 Create Block by Dimensions（ 根據(jù)坐標(biāo)創(chuàng)立體）對(duì)話框 .在對(duì)話框輸入：X1,X2 X-coordinates ： -1,1Z1, Z2 Z-coordinates ： 0， 1/8然后單擊“ APPLY ”按鈕，再次在對(duì)話框輸入：X1,X2 X-coordinates ： -1,1Z1, Z2 Z-coordinates ：

9、0， 32選取路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling | Operate|Booleans|Add|Volumes 將彈出 Add Volumes（ 體相加 ）對(duì)話 框，在對(duì)話框單擊“ PICK ALL ”按鈕完成體相加把持.3在執(zhí)行顯示keypoint 的把持之后，執(zhí)行顯示 line 的把持，選取路徑 Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create |Lines|Lines|StrainghtLine 將彈出 Create Straight Line 對(duì)話 框，然后選擇關(guān)鍵點(diǎn)5、 13 生成 L13 直線，單擊“O

10、K ”按鈕完成把持.4選取路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create|Area|Arbitrary|By Lines 將彈出對(duì)話框 Create Area By Lines 然后選擇直線L1,L9,L13,L20,L24,L25 ，單擊“ OK ”即可生成面 A4.5 選 取 路 徑 Main Menu | Preprocessor | Modeling |Operate|Extrude|Areas|Along Normal 彈 出 對(duì) 話 框 Extrude Area by選擇面A4單擊“OK”按鈕，將彈由另一個(gè)對(duì)話 框，在 Length e

11、xtrusion 項(xiàng)輸入“-1/8”，單擊“OK ”按鈕 .然后再次如前做的將所有體相加的把持.6 .選取路徑 Main Menu | Preprocessor | Modeling | "OK” 按 鈕 . 然 后 選 取 路 徑 Main Menu | Preprocessor | Modeling |Operate|Extrude|Areas|Along Normal 彈 出 對(duì) 話 框 Extrude Area by選擇其中一個(gè)圓面單擊“ Apply”按鈕，將彈由另 一個(gè)對(duì)話框 ， 在 Length extrusion 項(xiàng) 輸入 “ 1 ” ， 單擊“ OK ”按鈕.對(duì)另一個(gè)

12、圓面做相同把持.7選取路徑Main Menu | Preprocessor | Modeling | Operate|Booleans|Subtract|Volumes 將彈出 Subtract Volumes（ 體相減 ） 對(duì)話框，選擇兩個(gè)圓柱體所在的體，單擊“ Apply ”按鈕， 然后選擇兩個(gè)圓柱體，單擊“ OK ”按鈕，完成體相減把持.1 選 取 路 徑 Main Menu | Preprocessor | Modeling|Meshing|MeshTool 將彈出 MeshTool 對(duì)話框，單擊“Mesh”按鈕，彈由另一對(duì)話框，再次單擊“ PICK ALL ”按鈕完成網(wǎng)格劃分.6.施

13、加約束，載荷并求解1選取菜單路徑 Main Menu | Preprocessor | Loads | Define Loads | Apply | Structural |Displacement | On Areas ,將會(huì)彈由拾取對(duì)話框 ，選擇兩圓 孔，單擊對(duì)話框中的“ OK”按鈕.完成施加約束把持.2選取菜單路徑Main Menu | Solution | Define Loads | Apply| Structural |Pressure|On AreasW會(huì)彈由拾取對(duì)話框，選擇面 A10,A19單擊“OK”按鈕，彈由另一對(duì)話框，在 Load PRESvalue項(xiàng)輸入“ 50”單擊“

14、 OK”完成施加載荷把持.3選取菜單路徑Main Menu | Solution |Solve|Current LS 彈出Solve Current Load Step對(duì)話框，單擊“ OK”開始求解，求 解結(jié)束后，關(guān)閉相應(yīng)對(duì)話框 .Results|Contour Plot|Nodal Solu 將彈由 Contour Nodal Solution Data對(duì)話框,選擇 Nodal Solution|DOF Solution|Displacement vector sum將獲得如位移圖(2):5.選取菜單路徑 Main MenuGeneral Postproc|Plot Results|Cont

15、our Plot|Nodal Solu 將彈由 Contour Nodal Solution Data對(duì)話框，選擇 Nodal Solution|Stress|von Mises Stress將獲 得如應(yīng)力圖(3):命令代碼/CLEAR,START/PNUM,KP,0CYL4,1,2,0.25, , ,0.125/REPLOT,RESIZE/PNUM,LINE,1FLST,3,2,6,ORDE,2/TITLE,homework/PNUM,AREA,1FITEM,3,4/REPLOT/PNUM,VOLU,0FITEM,3,-5/PLOPTS,INFO,3/PNUM,NODE,0VSBV, 1,P

16、51X/PLOPTS,LEG1,1/PNUM,TABN,0FLST,2,3,6,ORDE,3/PLOPTS,LEG2,1/PNUM,SVAL,0FITEM,2,2/PLOPTS,LEG3,1/NUMBER,。FITEM,2,-3/PLOPTS,FRAME,1/PNUM,ELEM,0FITEM,2,6/PLOPTS,TITLE,1/REPLOTVADD,P51X/PLOPTS,MINM,1APLOTESIZE,0.1,0,/PLOPTS,FILE,0FLST,2,2,5,ORDE,2MSHAPE,1,3D/PLOPTS,LOGO,1FITEM,2,5MSHKEY,0/PLOPTS,WINS,1F

17、ITEM,2,11CM,_Y,VOLU/PLOPTS,WP,0AADD,P51XVSEL, , , ,1/PLOPTS,DATE,2LPLOTCM,_Y1,VOLU/TRIAD,OFFFLST,2,3,4CHKMSH,'VOLU'/REPLOTFITEM,2,25CMSEL,S,_Y/PREP7FITEM,2,8VMESH,_Y1ET,1,SOLID45FITEM,2,27CMDELE,_YMPTEMP,AL,P51XCMDELE,_Y1MPTEMP,1,0APLOTCMDELE,_Y2MPDATA,EX,1,2.9e7FLST,2,2,5,ORDE,2FINISHMPDATA,PRXY,1,0.3FITEM,2,13/SOLBLOCK,0,2,0,3,0,0.125,FITEM,2,-14FLST,2,4,5,ORDE,4BLOCK,0,2,3,3.125,0,3,AADD,P51XFITEM,2,23/USER, 1VOFFST,15,0.125,FITEM,2,-24LSTR, 13,5CYL4,1,1,0.25, , ,0.125FITEM,2,27FITEM,2,-28 DA,P51X,SYMM FLST,2,2,5,ORDE,2 FITEM,2,10 FITEM,2,14 /GOSFA,P51X,1,PRES,50 /STATUS,SOLU SOLVE