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。

这样的话，就必须对导入后的模型进行拓扑修复。

由于ANSYS软件本身建模功能不是很
完美，因此利用它对模型进行拓扑修复也比较麻烦。

第二种利用PRO／E-ANSYS接口的实现。

PRO／E与ANSYS的接口程序可以把这两个软件嵌套在一起，可以实现它们的无缝连接，避免了由IGES格式导入后出现数据丢失的现象，这样就保证了它们之间数据传递的精确性。

进行设置的大致过程为：
(1)单击ANSYSl0．0程序组中的ANS-ADMIN。

出现对话框，选择Configuration options，点击OK。

(2)出现对话框，选择Configuration Connectionfor Pro／E点击OK。

(3)出现对话框，在对话框上一栏填写PRO／E的安装路径。

(4)提示连接成功，退出ANS—ADMIN。

接口创建好以后启动PRO／E，这时会在PRO ／E的主菜单里出现ANSYS一栏。

这样就把这两个软件成功嵌套在一起了。

图3 PRO/E里面的Ansys菜单
在该例题中铆钉PRO/E模型利用第二中方式进行导入，导入后的图形如图4 所示
图4 Ansys中导入后的铆钉模型
2定义单元类型
在进行单元分析时，首先应根据分析问题的几何结构、分析类型和所分析的问题精度要求等，选定适合具体分析的单元类型。

本例题中选用四节点四边形板单元SOLID45。

SOLID45可用于计算三维应力问题。

（1）从主菜单中选择Main Menu：Preprocessor->-Element Type->-Add/Edit/Delete命令，将打开Element Type对话框。

（2）单击OK按钮，将打开Library of Element Type，如图 5 所示。

（3）然后在左边的选择SOLID45选项，选择八节点单元SOLID45。

（4）单击OK按钮，将SOLID45单元添加，并关闭单元类型对话框，同时返回到（1）步打开单元类型对话框按钮如图6 所示。

（5）单击Close按钮，关闭单元类型对话框，结束单元类型的添加。

图5 单元类型对话框
图6 单元类型对话框
3 定义实常数
由于在该实例中选用的是三维SOLID45单元，不需要设置实常数，其设置如图7 所示。

图7 定义实体常数
4 定义材料属性
考虑应力分析中必须定义材料的弹性材料的弹性模量和柏松比，塑性问题中必须定义材料的应力应变关系。

通过前面给定的数据导入该模型中导入后如图9 所示。

图8 定义材料对话框
图9 线性各向同性材料的弹性模量和柏松比
5 对铆钉划分网格
划分网格是建立有限元模型的一个重要环节，它要求考虑的问题较多，需要的工作量较大，所划分的网格形式对计算精度和计算规模将产生直接影响。

在该例题中选用SOLID45单元对盘面划分网格。

划分结果如图10所示
图10 对体划分网格
6 定义边界条件并求解
建立有限元模型后，就需要定义分析类型和施加边界条件及载荷。

本实例中载荷为上圆环表面的唯一载荷，位移边界条件是下半球所有方向上的位移固定。

（1）从主菜单中选择Main Menu：Solution->-Define
Loads->-Apply->-Strucural->-Displacement->-on Areas命令，打开面选择对话框，要求选择欲施加卫视约束的面。

（2）选择下半球，单击OK按钮，打开Apply U，Rot on Nodes对话框。

（3）选择All DOF。

（4）单击OK按钮，ANSYS在选定面上指定的位移约束。

图11 施加位移约束对话框
7 施加位移载荷并求解
施加位移载荷是指通过对零件进行受力分析，对零件的接触面受力大下、方向、性质进行分析后，利用Ansys相关功能把实际情况中的受力以及载荷模拟到已经建立好的模型当中进行分析，载荷力的施加在Main Menu中进行相关设置，如图11所示，在该过程中需要注意的是在Basic选项中的Write Item To Result File中应该选择All solution items，下面的Frequency选择Every Substep。

在Time at end of load step除输入1，在Number of substeps 出输入20；然后从主菜单中选择Solution->-Solve->Current LS命令，然后会出现求解控制如图12所示。

图12 求解控制
图13 提示求解完成。