ANSYS有限元分析

有 限 元 分 析 作 业作业名称 轴类零件静态受力分析姓 名 学 号 班 级 题目： 图1 上图1为一个轴类零件模型。板的材料参数为：弹性模量E=200GPa,泊松比u=0.25：此模型在左侧表面施加固定位移约束，在右侧的右侧表面施加20Mpa的局部压力载荷。题目分析： 此题是一个静态的受力分析，没有涉及到温度、膨胀系数之类，属于一个比较简单的受力分析。用solidworks软件绘制三维模型，并导入到ANSYS中，对其进行材料的设定，网格划分，施加约束、载荷并求解。分析过程：1. 定义单位、文件名、储存路径及标题定义工作文件名:执行File-Chang Jobname-3080611075更改工作文件储存路径：执行File-Chang Directory-D:ANSYS定义工作标题：执行File-Change Tile-0012. 定义分析类型、单元格类型及材料属性a) 定义分析类型GUI：Main Menu | Preference,如图2图2b) 选择单元格类型考虑到分析实体的结构相对复杂，选用中间节点的四面体单元，solid92，如图3 图3 c) 定义材料属性，如图4图43.建立模型并导入到ANSYSa) 在solidworks中建立三维模型（省略），另存为*.x_t格式。如图5图5 b) 将上述模型导入到ANSYS 执行File-ImportPRAR浏览上述模型，如图6 图64.网格划分：a) 考虑到零件的复杂性，采用智能网格划分，精度为1，其他选项为默认，如图7图7b) 划分结果，图8 图8 5.约束加载a) 添加位置约束Solution-apply-structural-displacement-on areas（对两小圆孔内表面面进行约束），如图9 图9b) 添加载荷Solution-define load-structural-press-on areas在大圆孔左侧内表面施加20Mpa的载荷（压力），如图10 图10 图11 c) 求解Solution-Current LS图解a) 位移图解Main Menu: General Postproc - Plot Results - Contour Plot-Nodal SolutionDisplacement vector sum，如图11图11 其中位移最大的节点是2124, 其数值如下图12：2123 -0.10873E-04 0.95816E-07-0.81077E-07 0.10874E-04 2124 -0.11007E-04-0.54780E-07-0.85639E-07 0.11008E-04 2125 -0.84590E-05-0.15280E-05-0.58790E-07 0.85961E-05 图12b) 应力图解Main Menu: General Postproc - Plot Results - Contour Plot-Nodal Solutionvon Mises stress，如图13图13其中应力最大的节点是1400, 其数值如下图14：1399 0.48174E+08 0.92384E+06-0.18997E+08 0.67171E+08 0.59756E+08 1400 0.48836E+08 0.27616E+06-0.19776E+08 0.68612E+08 0.61105E+08 1401 0.45827E+08 0.15004E+07-0.18950E+08 0.64777E+08 0.57355E+08 图14结论 ANSYS具有强大而广泛的分析功能：广泛应用于结构、热、电磁、声学、流体等多物理场及多场相互耦合的线性、非线性问题。应用于各种工业领域如航空、航天、汽车、军工、机械、电子、建筑、医疗等。但ANSYS在建模方面没有SW等专业建模软件方便、迅捷，当分析复杂三维图形时，可先在SW软件中完成建模，然后导入ANSYS中进行进一步分析。