基于Ansys 的鞍式支座的受力分析及结构优化-郑智慧.pdfVIP

基于Ansys 的鞍式支座的受力分析及结构优化 [周俊杰1，郑智慧2] [1 郑州大学，河南郑州450001,2 西安科技大学，陕西西安，710054] [ 摘 要 ] 应用ANSYS 有限元软件，对承受换热器整体重量的分布载荷作用下的鞍式支座的应力分析，并 在Ansys Workbench 环境中进行受力分析,并对鞍式支座中应力最大的区域进行结构优化使得最大应力降低， 以保证鞍式支座更加稳固，增长寿命，同时还可以在承受更重的物体。这样体现出Ansys Workbench 建模仿 真分析可以在节约实验成本的基础上对机械进行结构优化的方便快捷。 [ 关键词 ] ANSYS 有限元分析，应力分析，模拟 Stress analysis of Saddle Support Based on Ansys Workbench [Zhou junjie，Zheng zhihui] [1. Zheng Zhou University,henan，ZhengZhou，450001 ，2. Xi ‘an Science and Technology University ] [ Abstract ] By using ANSYS-Finite element software ,we can make the stress analysis of saddle support which is under overall distribution of load owing to the weight of heat exchanger, and through stress analysis in the ANSYS Workbench environment respectively, we can make structural optimization in the area of the largest stress in the saddle support for to reduce maximum stress, so as to guarantee the saddle support stable, grow it’s life time. At the same time it can also bear more heavy objects. This reflects that modeling and simulation in the Ansys Workbench environment can make structure optimization on the basis of convenience and lower cost. [ Keyword ] ANSYS-Finite element software，stress analysis，simulation 1 前言 Workbench 是ANSYS 的一种运行环境，它给Ansys 的求解提供了强大的功能。其自身具 有装配体自动分析、自动网格划分、快捷的参数优化等工具，为用户带来极大的便利。Workbench 大大提高了设计者对结构模型进行优化设计的效率。优化设计是通过有限元分析计算，对原方 案进行修改补充，根据对方案计算结果的分析和比较，得到较合理的应力、应变分布，从而寻 求逼近最优解，得到较好的结构设计方案。 本文针对鞍式支座，利用ANSYS 的Workbench 软件进行有限元分析，改变鞍式支座的筋 板形状，分析不同形状筋板的条件下，鞍式支座的应力和应变。通过对应力、应变的比较，得 到较好的鞍式支座结构形状。 2 鞍式支座数值仿真实验及模拟结果分析 2.1 建立鞍式支座的三维模型 （1） 确定建模参数 鞍式支座的基本结构参数为鞍式支座公称直径为400mm，包角120°，厚6mm，鞍座高度 200mm，底板固定在地基上长380mm，宽120mm，厚8mm，筋板焊于鞍形板和底板之间宽96mm， 厚8mm，腹板焊接在鞍形板和底板的一侧宽370mm，厚8mm。底板上螺栓孔间距为2