甘计算机应用在ANSYS中实现圆柱螺旋弹簧的参数化建模.pdfVIP

煤 2005年第4期 甘 计算机应用 . 文章编号:1003-0794(2005)04-0062-03 在ANSYS中实现圆柱螺旋弹簧的参数化建模 刘晓波，沈予洪 (四川大学 制造科学与工程学院，成都610065) 摘 要:针对ANSYS中不能直接利用已有的命令建立圈柱螺旋弹黄实体问题，通过对ANSYS 系统中APDL语言与宏技术组织管理的研究，实现了国柱螺旋弹赞的参数化建模，为螺旋类零件的 参数化实体建模提供了一种有效的方法。 关键词 ANSYS;APDL;参数化建模;圈柱蛛旋弹黄 中图号 TH135 文献标识码:A 1 前言 实体参数化建模的关键是要生成一条符合圆柱螺旋 ANSYS是在20世纪70年代由ANSYS公司开 弹簧参数要求的螺旋线(拉伸轨迹)。由于ANSYS 发的工程分析软件，现已广泛应用于航空、电子、汽 中没有提供绘制螺旋线命令，可通过APDL语言编 车、机械、土木工程等各个领域，能够满足各行业对 程来建立螺旋线，然后通过VDRAG命令沿螺旋线 有限元分析的需求。APDL是ANSYS参数设计语 拖拉定制的截面圆，最后形成三维弹簧的实体模型。 言，提供一般程序语言的功能，如参数、宏、标量、向 弹簧两端各有0.75一1.25圈与弹簧座相接触的支 量及矩阵运算、分支、循环、重复以及访间ANSYS有 承圈，支承圈部分不参与变形，其端面应垂直于弹簧 限元数据库，另外还提供简单的界面定制功能，实现 轴线。因而程序分3段对圆柱弹簧的初始支承圈部 参数交互输人、消息机制、界面驱动和运行程序等。 分、弹簧有效圈部分、结束支承圈部分进行编程，将 利用APDL语言与宏技术组织管理ANSYS的有限元 运行结果存人到定义的结果数组中。为了使拉伸后 分析命令，就可以实现参数化建模，从而极大地提高 的三维弹簧更光滑，螺旋线通过生成的关键点采用 分析效率。 SPLIN命令样条拟合生成，这样拉伸成的实体为一 2 几何模型的建立 整体。并且通过定制ANSYS图形用户界面(GUI), 几何模型的建立是进行有限元分析的基础， 实现多参数的对话框输人。 ANSYS软件为用户提供了3种生成几何模型以及有 3.2 程序设计及说明 限元模型的方法:①在ANSYS中创建几何模型;② 主要参数:弹簧中径D,，弹簧的总高度H，弹簧 导人在其他CAD系统创建的模型,ANSYS提供针对 丝直径D，弹簧的总圈数N，弹簧的总支承圈数N,, CAD产品的专用图形接口;③直接生成。在CAD系 弹簧的旋向FjF，二1为右旋，F==一1为左旋)。 统中建立模型并将其输人到ANSYS中分析，虽然能 (1)初始化ANSYS环境 避免重复现有CAD模型的工作而生成待分析的实 FINISH 体模型，并且可利用熟悉的工具建立模型，但很多情 /CLEAR 况无法实现100%转换，特别是复杂大型结构更易 /BATCH 出现模型信息丢失的现象，而且当输人的模型如果 /FILNAME,Helix 不适于网格划分时，则需要大量的修补工作。 /TITLE,TheProcessofcreatingthehelixspringparamet- 对于有些特殊的几何实体模型(比如渐开线齿 ricmo