CAD/CAE软件实践课程设计题目及要求机械10905 孙巧雷对ansys基本步骤的复习:一、建立几何图形:1.建立关键点依次点击Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints >in Active CS,输入节点2.连成直线Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines >Straight Line,选择连线3.组成平面图形Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary >By lines4.建立小圆孔Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circles5.进行布尔运算,Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Areas二、定义单元类型及其常数1定义单元类型。
Main Menu>Preprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete 弹出对话框中后,点“Add”。
双弹出对话框,选“Solid”和“8 node 82”,点“OK”,退回到前一个对话框。
2.设置单元选项点“Element Type”对话框中的“Options”K3 处选:Plans stress (表示选平面应力单元没有厚度)K5处选:Nodal stree(表示需要额外输出单元节点应力)K6处选:No extra output.3.定义材料几何常量(即单元厚度)Main Menu>Preprocessor>Real Constants> Add/Edit/Delete弹出对话框中后,点“Add”,接着输入厚度即可4.定义材料属性Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models. 弹出对话框,双击Structural>Liner>Elastic>Isotropic。
输入弹性模量“200000”和泊松比“0.3”三、网格划分1. 定义网格(单元)尺寸Main Menu>Preprocessor>Meshing>SizeCntrls>Manual Size>Areas> All Areas, 弹出对话框,输入单元边长为: 32. 划分网格Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Free, 弹出对话框,用光标点基本,再点击对话框里的“Pick ”四加载与求解1.定义分析类型Main Menu>Solution>Analysis TypeLoads>Mew Analysis,选择Static.2.定义位移约束Main Menu >Solution> Define Loads >Apply >Structural > Displacement > On Lines, 弹出对话框后,选择最左边的那条线,再点击“OK ” ,弹出对话框。
选“All DOF” ,VALUE 栏中输入0 。
3. 加载Main Menu >Solution> Define Loads >Apply >Structural > Pressure > On Lines, 4.求解Main Menu >Solution> Solve >Current LS.五、后处理1.查看总体变形Main Menu >General Postproc >Plot Results > Deformed shape选择Def+undeformed.2.查看位移分布图Main Menu >General Postproc >Plot Results > Contour Plot>Nodal Solu,在弹出的对话框中选:Nodal Solution> DOF Solution > Displacement vector sum .3. 查看应力分布图Main Menu >General Postproc >Plot Results > Contour Plot>Nodal Solution, 在弹出的对话框中选:Nodal Solution> Stress > 1st Principal stress .第一题(平面问题):如图所示零件,所受均布力载荷为q,分析在该作用力下的零件的形变和应力状况,本题简化为二维平面问题进行静力分析,零件材料为Q235。
序号数据(长度单位mm,分布力单位N/cm)A B C D q20 258 66 128 Ф60260一、建立基本图形:先建点-连线-生成面-建小圆-布尔运算二、.定义单元类型-设置单元选项-定义单元厚度-定义材料属性1定义单元类型。
Main Menu>Preprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete 弹出对话框中后,点“Add”。
双弹出对话框,选“Solid”和“8 node 82”,点“OK”,退回到前一个对话框。
2.设置单元选项点“Element Type”对话框中的“Options”K3 处选:Plans stress (表示选平面应力单元没有厚度)K5处选:Nodal stree(表示需要额外输出单元节点应力)K6处选:No extra output.3.定义材料几何常量(即单元厚度)Main Menu>Preprocessor>Real Constants> Add/Edit/Delete弹出对话框中后,点“Add”,接着输入厚度即可4.定义材料属性Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models. 弹出对话框,双击Structural>Liner>Elastic>Isotropic。
输入弹性模量“200000”和泊松比“0.3”三、定义网格尺寸-划分网格1. 定义网格(单元)尺寸Main Menu>Preprocessor>Meshing>SizeCntrls>Manual Size>Areas> All Areas, 弹出对话框,输入单元边长为: 32. 划分网格Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Free, 弹出对话框,用光标点基本,再点击对话框里的“Pick ”四、定义分析类型-定义位移约束-加载荷-求解1.定义分析类型Main Menu>Solution>Analysis TypeLoads>Mew Analysis,选择Static.2.定义位移约束Main Menu >Solution> Define Loads >Apply >Structural > Displacement > On Lines, 弹出对话框后,选择最左边的那条线,再点击“OK ” ,弹出对话框。
选“All DOF” ,VALUE 栏中输入0 。
3. 加载Main Menu >Solution> Define Loads >Apply >Structural > Pressure > On Lines, 4.求解Main Menu >Solution> Solve >Current LS.五、查看总体变形-查看位移分布图-查看位移分布1.查看总体变形Main Menu >General Postproc >Plot Results > Deformed shape选择Def+undeformed.2.查看位移分布图Main Menu >General Postproc >Plot Results > Contour Plot>Nodal Solu,在弹出的对话框中选:Nodal Solution> DOF Solution > Displacement vector sum .3. 查看应力分布图Main Menu >General Postproc >Plot Results > Contour Plot>Nodal Solution, 在弹出的对话框中选:Nodal Solution> Stress > 1st Principal stress .第二题(简单三维问题):卷扬机卷筒心轴的材料为45钢,轴的结构和受力情况如下图所示。
请先用材料力学计算公式校核心轴的强度;然后利用有限元软件对模型进行有限元分析;并最后对两者的结果进行比较分析。
序号 数据(长度单位mm ,力单位KN )A B C D E F 2022592587969240(一)理论计算竖直方向:F 1+F 2=2F以B 为距心:1040F+115F-1265 F 1 =0 以A 为距心:-225F-1150F+1265 F 2=0解得: F 1=36.52 kN F 2= 43.48 kN从而可得:在1-1截面处:M1=6.21 kN ·m在2-2截面处:M2=8.22 kN ·m 在3-3截面处:M3=8.02kN ·m在4-4截面处:M4=5.12 kN ·m有上数据可见,弯矩最大在2处,但1、3处直径变小,校核1、2、3、4三处。
σ1=32×M1/Π×d 43= 96.10Mpaσ2=32×M2/Π×d 43= 94.68Mpaσ3=32×M3/Π×d 43= 104.96Mpaσ4=32×M4/Π×d 43= 58.98Mpa 截面3的值3 最大,即截面3是危险截面。
FF F 1F 2A1 12 2 334 4B(二)三维设计(三)导入将三维图保存为.x-t格式,导入ansys步骤:1.将当前模型,另存为 *.x_t格式,即保存类型选择Parasolid(*.x_t),注意,文件名必须是英文或数字。