可修编.三维托架实体受力分析 ANSYS软件是融构造、流体、电磁场、声场和耦合场分析于一体的大型通用有限元分析软件由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国 ANSYS 公司开发，它能与多数 CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如 PRO/E、UG、I-DEAS、CADDS及 AutoCAD等，是现代产品设计中的高级 CAD工具之一题目：1、三维托架实体受力分析：托架顶面承受 50psi 的均匀分布载荷托架通过有孔的外表固定在墙上，托架是钢制的，弹性模量 E=29 106psi，泊松比 v=0.3.试通过 ANSYS输出其变形图及其托架的 von Mises 应力分布题目 1 的分析先进展建模，此建模的难点在对 V3的构建既图中的红色局 部要 想 构 建V3，首 先 应 将A15 做 出 来，然 后 执 行Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleansAddVolumes 命令，将所有的实体.-.可修编.合 并 为 一 个 整 体建 模 后，就 对 模 型 进 展 网 格 的 划 分，实 行 Main MenuPreprocessorMeshingMeshTool,先对网格尺寸进展编辑，选 0.1，然后点Meshing，Pick all 进展网格划分，所得结果如图 1。
划分网格后，就可以对模型施加约束并进展加载求解了施加约束时要注意，由于三维托架只是通过两个孔进展固定，故施加约束应该只是针对两孔的外表，执行 Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructrualDisplacementSymmetry B.COn Areas命令，然后拾取两孔的外表，单击 OK就行了施加约束后，就可以对实体进展加载求解了，载荷是施加在三维托架的最顶上的外表的，加载后求解运算，托架的变形图如图 2图 1、托架网格图 图 2 输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的比照，虚线局部即为托架的原型，从图 2 可看出，由于载荷的作用，托架上面板明显变形了，变形最严重的就是红色局部，这是因为其离托板就远，没有任何物体与其分担载荷，故其较大的有限元分析软件公司之一的美国公司开发它能与多数软件接口实现数据的共享和交换如及等是现代产品设计中的高级工具之一题目三维托架实体受力分析托架顶面承受的均匀分布载荷托架通过有孔的外表固定在墙上托架是钢制中的红色部要想构建首先应将做出来然后执行命令将所有的实体可修编合并为一个整体建模后就对模型进展网格的划分实行先对网格尺寸进展编辑选然后点进展网格划分所得结果如图划分网格后就可以对模型施加约束并进展加载求拾取两孔的外表单击就行了施加约束后就可以对实体进展加载求解了载荷是施加在三维托架的最顶上的外表的加载后求解运算托架的变形图如图图托架网格图图输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的比照虚线局部即为托架的.-.可修编.容易变形甚至折断。
这是我们在应用托架的时候应当注意的图 2、托架位移变形图 图 3 为托架的应力分布图，由图可看出主要在两孔处出现应力集中，也就是说这些地方所受的应力的最大的，比拟容易出现裂痕我们在应用托架的时候，应当注意采取一些设施，以便减缓其应力集中特别是在施加载荷时，绝对不能够超过托架所能承受的极限，否那么必将导致事故的发生文后附上建模分析时所执行的命令流大的有限元分析软件公司之一的美国公司开发它能与多数软件接口实现数据的共享和交换如及等是现代产品设计中的高级工具之一题目三维托架实体受力分析托架顶面承受的均匀分布载荷托架通过有孔的外表固定在墙上托架是钢制中的红色部要想构建首先应将做出来然后执行命令将所有的实体可修编合并为一个整体建模后就对模型进展网格的划分实行先对网格尺寸进展编辑选然后点进展网格划分所得结果如图划分网格后就可以对模型施加约束并进展加载求拾取两孔的外表单击就行了施加约束后就可以对实体进展加载求解了载荷是施加在三维托架的最顶上的外表的加载后求解运算托架的变形图如图图托架网格图图输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的比照虚线局部即为托架的.-.可修编.图 3、托架应力分布图 1.指定分析标题 1选取菜单路径Utility Menu|File|Change Jobname，将弹出Change Jobname(修改文 件名)对话框。
2在Enter new jobname(输入新文件名)文本框中输入文字“bracket，为本分析实例的数据库文件名单击对话框中的“OK按钮，完成文件名的修改3选取菜单路径Utility Menu|File|Change Title，将弹出Change Title(修改标题)对话框大的有限元分析软件公司之一的美国公司开发它能与多数软件接口实现数据的共享和交换如及等是现代产品设计中的高级工具之一题目三维托架实体受力分析托架顶面承受的均匀分布载荷托架通过有孔的外表固定在墙上托架是钢制中的红色部要想构建首先应将做出来然后执行命令将所有的实体可修编合并为一个整体建模后就对模型进展网格的划分实行先对网格尺寸进展编辑选然后点进展网格划分所得结果如图划分网格后就可以对模型施加约束并进展加载求拾取两孔的外表单击就行了施加约束后就可以对实体进展加载求解了载荷是施加在三维托架的最顶上的外表的加载后求解运算托架的变形图如图图托架网格图图输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的比照虚线局部即为托架的.-.可修编.4在Enter new title(输入新标题)文本框中输入文字“press analysis of bracketstructure，为本分析实例的标题名。
单击对话框中的“OK按钮，完成对标题名的指定2.定义单元类型 1选取菜单路径Main Menu|Preprocessor|Element Type|Add/Edit/Delete，将弹出 Element Types(单元类型定义)对话框单击对话框中的按钮，将弹出 Library of Element Types(单元类型库)对话框2在左边的滚动框中单击“Structural Solid，选择构造壳单元类型在右边的滚动 框中单击“Quad 4node 42”,在对话框中单击“OK按钮，完成对这种单元的定义3.指定材料特性 1选取菜单路径Main Menu|Preprocessor|Material Props|Material Models，将弹 出Define Material Model Behavior(材料模型定义)对话框2依次双击Structural，Linear，Elastic 和Isotropic，将弹出1 号材料的弹性模量 EX 和泊松比PRXY 的定义对话框3在EX 文本框中输入2.9E7，PRXY 文本框中输入0.3定义材料的弹性 模量为2.9E6N/m2，泊松比为0.3。
单击“OK按钮，关闭对话框4在Define Material Model Behavior(材料模型定义)对话框中，选取路径Material|Exit，完成对材料模型的定义5单击ANSYS10.0的ANSYS Toolbar(工具条)上的“SAVE 按钮，保存数据库文大的有限元分析软件公司之一的美国公司开发它能与多数软件接口实现数据的共享和交换如及等是现代产品设计中的高级工具之一题目三维托架实体受力分析托架顶面承受的均匀分布载荷托架通过有孔的外表固定在墙上托架是钢制中的红色部要想构建首先应将做出来然后执行命令将所有的实体可修编合并为一个整体建模后就对模型进展网格的划分实行先对网格尺寸进展编辑选然后点进展网格划分所得结果如图划分网格后就可以对模型施加约束并进展加载求拾取两孔的外表单击就行了施加约束后就可以对实体进展加载求解了载荷是施加在三维托架的最顶上的外表的加载后求解运算托架的变形图如图图托架网格图图输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的比照虚线局部即为托架的.-.可修编.件 4.建立托架的有限元模型 1选取路径Main Menu|Preprocessor|Modeling|Create|Volume|Block|By Dimensions，将弹出Create Block by Dimensions(根据坐标创立体)对话框。
在对话框输入：X1,X2 X-coordinates：-1,1 Y1,Y2 Y-coordinates：-1.5，1.5 Z1,Z2 Z-coordinates：0，1/8 然后单击“APPLY 按钮，再次在对话框输入：X1,X2 X-coordinates：-1,1 Y1,Y2 Y-coordinates：1.5，1.625 Z1,Z2 Z-coordinates：0，3 2选取路径 Main Menu|Preprocessor|Modeling|Operate|Booleans|Add|Volumes将弹出 Add Volumes(体相加)对话框，在对话框单击“PICK ALL 按钮完成体相加操作3在执行显示 keypoint 的操作之后，执行显示 line的操作，选取路径 Main Menu|Preprocessor|Modeling|Create|Lines|Lines|StrainghtLine 将弹出 Create Straight Line对话框，然后选择关键点 5、13 生成 L13 直线，单击“OK按钮完成操作4选取路径 Main Menu|Preprocessor|Modeling|Create|Area|Arbitrary|By Lines 将弹出对话框 Create Area By Lines然后选择直线 L1,L9,L13,L20,L24,L25，单击“OK即可生成面 A4。
5选取路径 Main Menu|Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|Areas|Along 大的有限元分析软件公司之一的美国公司开发它能与多数软件接口实现数据的共享和交换如及等是现代产品设计中的高级工具之一题目三维托架实体受力分析托架顶面承受的均匀分布载荷托架通过有孔的外表固定在墙上托架是钢制中的红色部要想构建首先应将做出来然后执行命令将所有的实体可修编合并为一个整体建模后就对模型进展网格的划分实行先对网格尺寸进展编辑选然后点进展网格划分所得结果如图划分网格后就可以对模型施加约束并进展加载求拾取两孔的外表单击就行了施加约束后就可以对实体进展加载求解了载荷是施加在三维托架的最顶上的外表的加载后求解运算托架的变形图如图图托架网格图图输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的比照虚线局部即为托架的.-.可修编.Normal 弹出对话框 Extrude Area by 选择面 A4单击“OK按钮，将弹出另一个对话框，在 Length extrusion 项输入“-1/8”，单击“OK按钮然后再次如前做的将所有体相加的操作6选取路径 Main Menu|Preprocessor|Modeling|Create|Areas|Circle|Solid Circle 将弹出 Solid Circular Area对话框，在 WP x,WPy,Radius 项分别输入 0，-0.5，0.25 单击 Apply,再次输入 0，0.5，0.25 然后单击“OK按钮。
然后选取路径 Main Menu|Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|Areas|Along Normal 弹出对话框 Extrude Area by 选择其中一个圆面单击“Apply按钮，将弹出另一个对话框，在 Length extrusion 项输入“1”，单击“OK按钮对另一个圆面做一样操作7 选 取 路 径Main Menu|Preprocessor|Modeling|Operate|Booleans|Subtract|Volumes 将弹出 Subtract Volumes(体相减)对话框，选择两个圆柱体所在的体，单击“Apply按钮，然后选择两个圆柱体，单击“OK按钮，完成体相减操作5.网格划分 1选取路径 Main Menu|Preprocessor|Modeling|Meshing|MeshTool 将弹出MeshTool 对话框，单击“Mesh按钮，弹出另一对话框，再次单击“PICK ALL 按钮完成网格划分6.施加约束，载荷并求解 1 选取菜单路径Main Menu|Preprocessor|Loads|Define Loads|Apply|Structural|Displacement|On Areas，将会弹出拾取对话框,选择两圆孔，单击对话框中的“OK按钮。
完成施加约束操作2选取菜单路径Main Menu|Solution|Define Loads|Apply|Structural|Pressure|On 大的有限元分析软件公司之一的美国公司开发它能与多数软件接口实现数据的共享和交换如及等是现代产品设计中的高级工具之一题目三维托架实体受力分析托架顶面承受的均匀分布载荷托架通过有孔的外表固定在墙上托架是钢制中的红色部要想构建首先应将做出来然后执行命令将所有的实体可修编合并为一个整体建模后就对模型进展网格的划分实行先对网格尺寸进展编辑选然后点进展网格划分所得结果如图划分网格后就可以对模型施加约束并进展加载求拾取两孔的外表单击就行了施加约束后就可以对实体进展加载求解了载荷是施加在三维托架的最顶上的外表的加载后求解运算托架的变形图如图图托架网格图图输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的比照虚线局部即为托架的.-.可修编.Areas将会弹出拾取对话框,选择面A10,A19单击“OK按钮，弹出另一对话框，在Load PRES value项输入“50”单击“OK完成施加载荷操作3选取菜单路径Main Menu|Solution|Solve|Current LS 弹出Solve Current Load Step对话框，单击“OK开场求解，求解完毕后，关闭相应对话框。
4选取菜单路径Main Menu|General Postproc|Plot Results|Contour Plot|Nodal Solu将弹出Contour Nodal Solution Data对话框，选择Nodal Solution|DOF Solution|Displacement vector sum 将得到如位移图(2)：5选取菜单路径Main Menu|General Postproc|Plot Results|Contour Plot|Nodal Solu将弹出Contour Nodal Solution Data对话框，选择Nodal Solution|Stress|von Mises Stress将得到如应力图(3)：命令代码/CLEAR,START/REPLOT,RESIZE /TITLE,homework/REPLOT /PLOPTS,INFO,3 /PLOPTS,LEG1,1 /PLOPTS,LEG2,1 /PLOPTS,LEG3,1 /PLOPTS,FRAME,1 /PLOPTS,TITLE,1 /PLOPTS,MINM,1 /PLOPTS,FILE,0 /PLOPTS,LOGO,1 /PLOPTS,WINS,1 /PLOPTS,WP,0/PLOPTS,DATE,2 /TRIAD,OFF /REPLOT /PREP7 ET,1,SOLID45 MPTEMP,MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,2.9e7 MPDATA,PRXY,1,0.3 BLOCK,0,2,0,3,0,0.125,BLOCK,0,2,3,3.125,0,3,/USER,1 LSTR,13,5 /PNUM,KP,0 /PNUM,LINE,1/PNUM,AREA,1/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,0/PNUM,TABN,0/PNUM,SVAL,0/NUMBER,0 /PNUM,ELEM,0/REPLOT APLOT FLST,2,2,5,ORDE,2 FITEM,2,5 FITEM,2,11 AADD,P51X LPLOT FLST,2,3,4 FITEM,2,25 FITEM,2,8 FITEM,2,27 AL,P51X APLOT FLST,2,2,5,ORDE,2 大的有限元分析软件公司之一的美国公司开发它能与多数软件接口实现数据的共享和交换如及等是现代产品设计中的高级工具之一题目三维托架实体受力分析托架顶面承受的均匀分布载荷托架通过有孔的外表固定在墙上托架是钢制中的红色部要想构建首先应将做出来然后执行命令将所有的实体可修编合并为一个整体建模后就对模型进展网格的划分实行先对网格尺寸进展编辑选然后点进展网格划分所得结果如图划分网格后就可以对模型施加约束并进展加载求拾取两孔的外表单击就行了施加约束后就可以对实体进展加载求解了载荷是施加在三维托架的最顶上的外表的加载后求解运算托架的变形图如图图托架网格图图输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的比照虚线局部即为托架的.-.可修编.FITEM,2,13 FITEM,2,-14 AADD,P51X VOFFST,15,0.125,CYL4,1,1,0.25,0.125 CYL4,1,2,0.25,0.125 FLST,3,2,6,ORDE,2 FITEM,3,4 FITEM,3,-5 VSBV,1,P51X FLST,2,3,6,ORDE,3 FITEM,2,2 FITEM,2,-3 FITEM,2,6 VADD,P51X ESIZE,0.1,0,MSHAPE,1,3D MSHKEY,0 CM,_Y,VOLU VSEL,1 CM,_Y1,VOLU CHKMSH,VOLU CMSEL,S,_Y VMESH,_Y1 CMDELE,_Y CMDELE,_Y1 CMDELE,_Y2 FINISH /SOL FLST,2,4,5,ORDE,4 FITEM,2,23 FITEM,2,-24 FITEM,2,27 FITEM,2,-28 DA,P51X,SYMM FLST,2,2,5,ORDE,2 FITEM,2,10 FITEM,2,14 /GO SFA,P51X,1,PRES,50 /STATUS,SOLU SOLVE FINISH /POST1 /EFACET,1 PLNSOL,U,SUM,1,1.0/EFACET,1 PLNSOL,U,SUM,0,1.0 /EFACET,1 PLNSOL,S,INT,0,1.0 /EFACET,1 PLNSOL,U,SUM,0,1.0 GPLOT /PNUM,KP,0 /PNUM,LINE,0/PNUM,AREA,0/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,0/PNUM,TABN,0/PNUM,SVAL,0/NUMBER,0 /PNUM,ELEM,0/REPLOT /EFACET,1 PLNSOL,U,SUM,0,1.0 /EFACET,1 PLNSOL,S,EQV,0,1.0 /EFACET,1 PLNSOL,U,SUM,1,1.0 大的有限元分析软件公司之一的美国公司开发它能与多数软件接口实现数据的共享和交换如及等是现代产品设计中的高级工具之一题目三维托架实体受力分析托架顶面承受的均匀分布载荷托架通过有孔的外表固定在墙上托架是钢制中的红色部要想构建首先应将做出来然后执行命令将所有的实体可修编合并为一个整体建模后就对模型进展网格的划分实行先对网格尺寸进展编辑选然后点进展网格划分所得结果如图划分网格后就可以对模型施加约束并进展加载求拾取两孔的外表单击就行了施加约束后就可以对实体进展加载求解了载荷是施加在三维托架的最顶上的外表的加载后求解运算托架的变形图如图图托架网格图图输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的比照虚线局部即为托架的。