连接支架有限元分析大作业.docVIP

2014级机械工程ANSYS分析大作业 课程名称： 连接支架有限分析 指导老师： 姓 名: 学 号： 目 录1 二、建立模型、定义材料属性………………………………… 2 三、划分网格…………………………………………………… 4 四、添加约束、施加载荷、求解……………………………… 5 五、结果输出…………………………………………………… 6 一、问题描述 连接支架尺寸如图所示： 其中数据K为学号最后3位***/10，我的学号是102，k为10.2，支架材料的弹性模量E=2*1011 Pa，泊松比u=0.3。 约束和加载要求：连接支架在底面的四周边界不能发生上下运动，即不能发生轴向的位移；在底面的两个孔圆周上不能发生任何方向的运动，在半径为9的轴孔的内表面A处分布有k*106 Pa的压力，在宽为10的B表面分布有k*107 Pa 的压力 。进行ANSYS分析。 二、建立模型，定义材料属性 模型分析 该连接支架结构对称，由底板、轴孔和肋板组成，可按由底向上的顺序建模。 建模过程 底板： ①显示工作平面，把坐标系绕X轴旋转90度。 用create rectangle by dimensions在工作平面做一个20*29.1的矩形，X：0，20；Y：0，29.1。 在前方X轴外侧的两条交线做半径为7的倒角，并将圆弧和两条直角边形成平面。 ②移动工作平面 用solid circle做圆面，半径为3。 ③面相减：大矩形减去倒角和圆。 ④拉伸：用alone normal,选择已作的唯一图形，拉伸长度为5。用reflect把延XZ平面镜像，把两块对称的volume加在一起。 圆柱轴筒和矩形槽 ①移动工作平面到原点。 用create rectangle by dimensions在工作平面做矩形。 用alone normal拉伸该矩形，拉伸长度为-32.2，生成长方体。 将该长方体沿XY方向镜像。 ②用solid circle作圆，圆心坐标：0，0；半径分别为9和13。 面相减：大圆减小圆。 沿Y轴旋转工作平面，旋转角度为90度，用divide把圆环按工作平面分为两部分，把底板以外的部分删掉。 用alone normal选择半圆环拉伸，拉伸长度为-30.2 ③将工作平面移动到底板前方上表面棱线中点，坐标系绕Y轴旋转-90度。用create rectangle by dimensions在工作平面建矩形。用alone normal拉伸该矩形，拉伸长度为7，生成长方体a。 移动工作平面到生产长方体的前端上表面棱线中点，用create rectangle by dimensions建矩形。用alone normal拉伸该矩形，拉伸长度为-4，生成长方体b。 从长方体a中减去长方体b。 ④用圆柱桶外表面把长方体槽分成两部分，删去进入圆柱桶的部分。 肋板 将当前工作平面选为当前坐标系。移动工作平面到底板上表面左后顶点，创建关键点0，-3，0；再移动工作平面到支架竖直部分上表面左后方顶点，创建关键点0，0，3；用这两点和底板与竖直部分交点创建直角三角形平面，拉伸5得一个肋板。返回原始工作平面。镜像得到另一侧肋板。 用glue选择pick all粘结所有块。 模型建立完毕，如下图： 3、定义材料属性 在material model 中选择isotropic，输入弹性模量2e11Pa，泊松比0.3。 三、划分网格 定义单元类型 在element types中选择add，创建新类型；选择solid，brick 8node45。 划分网格 如下图，用divide把长方形槽和圆柱套筒的规则部分与不规则部分分开。选择mashtool，设置global的elements edge size为2。肋板、竖直套筒、水平槽用sweep划分，其他不规则部分自由划分。 网格划分完毕，将所有块粘结在一起。 四、添加约束，施加载荷，求解 添加约束 在主菜单中选择solutiondefine loadapplystructuredisplacement： ①选择on lines，选择支架在底面的四周边界，选择Y向约束； ②选择on areas，选择底板的两个定位孔，选择all dots。 施加载荷 solutiondefine loadapplystructurepressureon lines，选择A面，加 选择B面，加载1020000000 。 求解 用current LS求解，看到提示：“solution is d