solidworks分析.doc

具体步骤 进入ANSYS工作目录，将“ Hejingang”作为工程名。 1 创建左右两个端而 (1)创建两个圆面依次选择Main MenuPreprocessorModeling-CreateAreas-CircleBy Dimensions，在弹出对话框上设置RAD1=25，RAD2=35，THETA1=O，THETA2=180，单击Apply按钮；然后设置THETA1=45，再单击OK按钮。 (2)创建两个矩形面依次选择Main MenuPreprocessor Modeling-Create Areas-Rectangle By Dimensions，在弹出对话框上设置X1=-8，X2=8，Y1=30，Y2=45，单击Apply按钮：设置x1=-45，x2=-30，Y1=O，Y2=8，单击OK按钮。 (3)偏移工作平面到给定位置 依次选择Utility MenuWorkPlaneOffset WP toXYZ Locations，在窗口输入165，单击OK按钮。 (4)将激活的坐标系设置为工作平面坐标系 依次选择Utility MenuWorkPlaneChange Active CS toWorking Plane。 (5)创建另两个圆面依次选择Main MenuPreprocessorModeling-CreateAreas-CircleBy Dimensions，在弹出对话框上设置RAD1=10，RAD2=20，THETA1=O，THETA2=180，然后单击Apply按钮；设置第二个圆THEFA2=135，然后单击OK按钮。(6)对面组分别执行布尔运算依次选择Main Menu Preprocessor Modeling-Operate Booleans-Overlap Areas，首先选择左侧面组，单击Apply按钮：然后选择右侧面组，单击OK按钮。如下图所示2 由下自上生成连杆的中间部分(1)将激活的坐标系设置为总体笛卡尔坐标系 依次选择Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Global Cartesian。(2)定义四个新的关键点 依次选择Main Menu Preprocessor Modeling-CreateKeypoints In Active CS，设置第一个关键点，X=64，Y=13，单击Apply按钮：设置第二个关键点，X=83，Y=10，单击Apply按钮：设置第三个关键点，X=100，Y=8，单击Apply按钮：设置第四个关键点，X=120，Y=7，单击OK按钮。(3)将激活的坐标系设置为总体柱坐标系依次选择Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Global Cylindrical。 (4)通过一系列关键点创建样条曲线 依次选择Main Menu Preprocessor Modeling-CreateLines-SplinesWith optionsSpline thru KPs，按顺序拾取关键点5，6，7，21，24，32，然后单击OK按钮：在弹出的B-Spline对话框中设置XV1=1，YV1=135，XV6=1，YV6=45，单击OK按钮。效果如下图 (5)在关键点1和18之间创建直线 依次选择Main Menu Preprocessor Modeling-Create Lines-Lines Straight Line，拾取如图的两个关键点，然后单击OK按钮。效果如下图(6)由前面定义的线6，1，7，25创建一个新的面依次选择Main Menu Preprocessor Modeling-Create Areas-Arbitrary By Lines,拾取四条线(6，1，7，25)，然后单击OK按钮。效果如下图 (7)创建倒角 依次选择Main MenuPreprocessorModeling-CreateLines-Line Fillet，拾取线36和40，然后单击Apply按钮，设置RAD=6，然后单击Apply按钮；拾取线40和31，然后单击Apply按钮：拾取线30和39，然后单击OK按钮。 (8)由前面定义的三个侧角创建新的面 依次选择Main Menu Preprocessor Modeling-Create Areas-Arbitrary By Lines，拾取线12，10和13，单击Apply按钮：拾取线17，15和19，单击Apply按钮：拾取线23，2l和24，单击OK按钮。效果如下图 (9)将面加起来形成一个面 依次选择Main MenuPreprocessorModeling-OperateAddAreas，单击Pick All按钮。效果如下图 3 划分网格 (1)选择单元 依次选择Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/ Edit/Delete，在弹出的对话框中选择Add按钮，在左侧Not Solved中选择Mesh Facel200，单击OK按钮，然后单击Option按钮，设置K1为“QUAD8- NODE”，单击OK按钮，单击CLOSE按钮。 D)定义材料 依次选择Main MenuPreprocessorMaterial PropsStructural-Linear-Elastic-Isotropic，默认材料1，在“Youngs Modulus EX”中输入2.1e5，泊松比设置为0.3，密度设置为78e-6，单击OK按钮。 (3)设定整体单元尺寸 依次选择Main MenuPreprocessorMesh Tool，在打开的网格划分工具上，在Size Controls选择“Global”，单击右侧Set按钮，在打开的对话框中将设置“SIZE”为5，单击OK按钮。 （4）指定单元属性 依次选择Main MenuPreprocessor Mesh Tool，在打开的网格划分工具上，单击Element Attributes右侧Set按钮在打开的对话框中将TYPE设置为1，MAT设置为1，单击OK按钮。 (5)自由网格划分面 依次选择Main MenuPreprocessorMesh Tool，在打开的网格划分工具上，将Mesh设置为“Areas”，在Shape中选择“Quad”和“Free”，单击Mesh按钮，拾取要划分网格的实体，单击OK按钮。效果如图7-22(a)所示。 (6)添加三维块体单元 依次选择Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/ Edit/Delete，在弹出的对话框中选择Add按钮，在弹出的对话框中添加 Solid95单元。 (7)设置单元拉伸特性 依次选择Main Menu Preprocessor Modeling-Operate Extrude Element Ext Opt，在弹出的对话框中设置VAL1为3，单击OK按钮。 (8)拉伸面网格 依次选择Main Menu Preprocessor Modeling-Operate Extrude Areas-Along Normal，拾取要拉伸的网格面，单击OK按钮，在打开的对话框中将DISF设置为15，单击OK按钮。效果如图7-22(b)所示。 4加载与求解 (1)约束对称面 依次选择Main Menu Solution Loads-Apply Structural-Displacement Symmetry BC-On Areas，拾取所有对称面，单击OK按钮。 (2)约束刚性位移 依次选择 Main MenuSolution Loads-Apply Structural-Displacement on Key-points 拾取关键点43，单击OK按钮。选择UZ作为约束自由度，值为0，单击OK按钮。 (3)施加均布压力 依次选择Main Menu Solution Loads-Apply Structural-Pressure Areas，拾取小圆的左侧里面，单击OK按钮，在打开的对话框上设定压力为100，单击OK按钮。 （4)求解 依次选择Main MenuSolutionSolve-Current LS，浏览status window中的信息，然后关闭此窗口；单击OK按钮（开始求解，并关闭由于单元形状检查而出现的警告信息)；求解结束后，关闭信息窗口。 5 观看结果 (1)查看等效应力 依次选择Main MenuGeneral Postproc Plot Results，在弹出的对话框中选择要查看的结果，效果如图7-23(a)所示。 (2)定义路径 依次选择Main MenuGeneral PostprocPath OperationsDefine PathBy Nodes，拾取要定义的节点(选取大圆前端面与底面两个关键点以及小圆前端面与底面两个关键点)，单击OK按钮，在弹出对话框中输入路径名称“P1”，其余默认，单击OK按钮。 (3)将结果映射到路径 依次选择Main MenuGeneral PostprocPath OperationsMap onto Path，设置Lab=P1-seqv，选择等效应力选项，单击Apply按钮；设置Lab=P1-sx，选择X向应力，单击Apply按钮；设置Lab=P1-sy，选择Y向应力，单击Apply按钮；设置Lab=P1-sz，选择Z向应力，单击OK按钮。 (4)绘制路径上的结果曲线 依次选择Main MenuGeneral PostprocPath OperationsPlot Path Item-On Graph，选择P1-seqv，单击Apply按钮；选择P1-sx，单击Apply按钮；选择P1-sy，单击Apply按钮；选择P1-sz，单击OK按钮，效果如图7-23(b)所示。二， SolidWorks下连杆的分析1）、草图绘制（1）在前视基准面绘制同心圆R35，R25和R20,R10并且中心距为165，如图所示。（2）在该平面按坐标绘制点并用样条曲线将其连接起来。同时使得曲线与圆相切。（3） 创建2个矩形面并创建三个半径为6mm的倒角。2）、拉伸实体沿Y方向拉伸实体距离为15。镜像实体3）、分割实体通过上视基准面和右视基准面建立基准轴，通过基准轴和右视基准面建立新的基准面，使得新的基准面可以绕基准轴旋转一定的角度。步骤：（1） 在小圆内侧左侧面45建立基准面。（2） 以（1）中建立基准面为基准，逆时针90再建立基准面。（3） 通过 特征曲线分割线 命令使得小圆内侧以两基准面为边界切开两部分。(4） 同理在大圆内侧以上视基准面为基准，通过基准轴将上视基准面分别向上（向下）旋转很小的角度(=5)。目的是为了约束面尽量的小。效果如图示4）、受力分析。（1） 选择材料并编辑材料特性：杨氏模量=2.1e5Mpa，密度=7.8e-6kg/mm3，柏松比=0.3(2)通过评估中的nSimulationXpress命令进行受力分析，选择约束为大圆内侧的分割面(3)载荷为小圆内侧的较小面。5）、分析结果1. 文件信息 2. 材料 3. 载荷和约束信息 4. 算例属性 5. 结果 a. 应力 b. 位移 c. 位移 d. 安全系数 6. 附录 1. 文件信息模型名称:whj模型位置:J:吴寒剑ansys 启动2012年 课设ansyssolidworkswhj.SLDPRT结果位置:c:docume1admini1locals1temp算例名称:SimulationXpressStudy (-默认-)2. 材料号数实体名称材料质量体积1whj合金钢0.689312 kg8.83733e-005 m33. 载荷和约束信息夹具约束1 于 4 面 immovable (no translation).载荷载荷1 于 1 面 带压力 1e+008 N/m2 沿垂直于所选面的方向4. 算例属性网格信息网格类型:实体网格所用网格器: 标准网格自动过渡: 关闭光滑表面: 打开雅可比检查: 4 Points 单元大小:4.4556 mm公差:0.22278 mm品质:高单元数:7555节数:12706完成网格的时间(时;分;秒): 00:00:01计算机名:HJL解算器信息品质:高解算器类型:自动5. 结果5a. 应力名称类型最小位置最大位置图解1VON:von Mises 应力122.439 N/m2(-112.331 mm,8.00007 mm,15 mm)1.63865e+008 N/m2(64.7276 mm,0.00545095 mm,9.4392 mm)whj-SimulationXpressStudy-应力-图解1JPEGVIEW5b. 位移名称类型最小位置最大位置图解2URES:合位移0 m(-88.9049 mm,-2.17889 mm,15 mm)4.26032e-005 m(65.4311 mm,-4.85594 mm,15.3076 mm)whj-SimulationXpressStudy-位移-图解2JPEGVIEW5c. 位移5d. 安全系数whj-SimulationXpressStudy-安全系数-图解4JPEGVIEW无数据可用。6. 附录材料名称:合金钢说明:材料来源:材料模型类型:线性弹性同向性默认失败准则:未知应用程序数据:属性名称数值单位弹性模量2.1e+011N/m2泊松比0.3NA质量密度7800kg/m3屈服强度6.2042e+008N/m2三、ANSYS、SOLIDWORKS分析对比：Ansys 允许用户直接建立实体模型，也可以导入其他CAD系统生成的模型。它的基本图元对象的生成方法多种多样，方便灵活，同时，还可以通过体素的概念和布尔操作来实现对象的建立。ansys实现问题的分析过程与有限元方法解决问题的实质是密不可分的。在完成实体模型建立之后，需要用户定义单元和材料模型，然后对实体模型进行网格的划分、载荷的抽象和施加，即完成有限元模型的建立。求解和后处理，观察和分析所得结果。SolidWorks 设计分析结果基于线性静态分析，且材料设想为同象性。 线性静态分析设想: 1) 材料行为为线性，与 Hooke 定律相符。 2) 诱导位移很小以致由于载荷可忽略刚性变化。3) 载荷缓慢应用以便忽略动态效果。A）、 Solidworks 结果名称类型最小位置最大位置图解1VON:von Mises 应力122.439 N/m2(-112.331 mm,8.00007 mm,15 mm)1.63865e+008 N/m2(64.7276 mm,0.00545095 mm,9.4392 mm)B）、Ansys 结果比较小结：经过比较Solidworks结果和 Ansys结果可知，可承受的最大应力基本一致。即说明此连杆机构设计合理，达到设计要求。四、个人小结 通过这次三维软件实习，让我学到了很多的东西，比如说对solidworks和ansys等软件的学习与熟练等。在这次的软件实习之前虽然也有各种绘图制图软件的学习，但是都是没有系统化的应用，学了之后很快就会有所遗忘，一段时间没有用过就会手生。这次的工程软件实习让我们有了最充足的时间来使用，既是对以前学过的东西的复习，也有对为止和不了解的内容的学习，可以说这不仅仅是一个复习的过程，也是一个实际应用的过程，更加是一个学习新东西，掌握新技能的机会。 为了获得以前曾经学过但是有些淡忘的东西，我们都在学solidworks和ansys的时候到图书馆借阅相关的书籍，幸亏都是学习相关的内容，所以看起来都是比较熟悉的，很快就掌握了相关的知识。的确，这次的软件实习更加让我懂得了温故而知新的道理，以后一定会对以前学过的内容经常复习才不会遗忘。 通过三个星期的课程设计对这两种工程软件有了认识和比较熟练的操作，这对我们以后的就业生涯或者是进修都是十分有必要的。其中不懂的地方也积极向同学请教，向老师咨询。感谢这火热的七月两位老师陪伴我们一起学习，我们从中也感受到了付出才有回报的人生感悟。感谢两位老师，你们辛苦了、 言而总之，通过这次的实习，对我们来说是一次珍贵的训练的机会，让我们学到了很多也体会到了很多，我们都是受益匪浅。