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ANSYS课程设计

连杆实例的受力分析

一.问题描述

厚度为0.5英寸的汽车连杆在小头孔周围90度处承受

P=1000psi的表面载荷。用有限元法分析了连杆的应力状态。连杆

材料性能:模量E=30×106psi，泊松比0.3。

因为连杆的结构是对称的，所以只能进行一半的分析。采用自

底向上的建模方法，采用20节点SOLID95单元进行划分。

二、具体操作流程

1.定义工作文件名和工作标题。

2.生成两个圆环体。

⑴生成圆环:主菜单预处理器模型创建面积圆按尺寸，其中

RAD1=1.4，RAD2=1，θ1=0，θ2=180，单击应用，输入θ1=

45，然后单击确定。

⑵打开“面编号”控件，选择“区域编号”作为“打开”，然后单

击“确定”。

3.生成两个矩形。

⑴生成矩形:主菜单预处理器模型创建面积矩形按尺寸，输入

X1=-0.3，X2=0.3，Y1=1.2，Y2=1.8，点击应用，然后分别输入

X1=-1.8，X2=-1.2，Y1=0，y2=0。

⑵平移工作平面:工具菜单工作平面偏移WPtoXYZ位置，在

ANSYS输入窗口的charm输入行中输入6.5，按Enter键确认，然后

单击确定。

⑶将工作平面坐标系转换为活动坐标系:工具菜单工作平面将活动

坐标系更改为工作平面。

4.生成圆环体并执行布尔运算。

⑴

⑵进行面对面折叠操作，

结果如图。

5.生成连杆体。

⑴激活直角坐标系:工

具菜单工作平面将活

动坐标系更改为全局

笛卡尔坐标系。

⑵定义四个新的关键点:主菜单预处理器创建关键点”在Active

CS中，在对话框中输入X=2.5，Y=0.5，点击应用；；X=3.25，Y=0.4，

点击应用；；X=4，Y=0.33，点击应用；；X=4.75，Y=0.28，点击确定。

⑶激活全局坐标系:工具菜单工作平面将活动坐标系更改为全局

圆柱坐标系。

⑷生成样条线:主

菜单预处理器创

建样条线用选项

样条线通过KPS，

拾取上面的关键点，

点击确定，在对话

框中输入:XV1=1，YV1=135，XV6=1，YV6=45。点击确定，生成的样

条结果如图所示。

6.生成新面孔。

⑴

⑵打开外观编号控

制。

⑶线:实用菜单绘

图线，显示结果

如图所示。

⑷生成连杆面:主

菜单预处理器创

建任意通过线。接机线路号为:6、1、7、25。点击OK，生成的结

果如图所示。

⑸连杆大头孔局部放大:使用工具栏上的方框缩放键，拾取屏幕上的

连杆大头孔，绘制一个矩形，完成局部缩放操作。

⑹线间倒角:主菜单

预处理创建线圆

角，在屏幕上拾取

编号为36和40的

线，点击应用，在

出现的对话框中输

入RAD=0.25，点击

应用，对编号为40，31和30，39的线重复上述操作，最后点击确

定，生成的结果如

下图所示。

⑺

⑻添加所有的面:主

菜单预处理器操

作添加区域，拾

取框出现。单击

“全部拾取”以生

成另一个包含所有

面的新面，如图所

示。

7.关闭行号和面号

的显示。

⑴关闭线条和面的

数字显示。

⑵显示表面。

⑶

8.生成2D网格

⑴

⑵

⑶保存网格结果。

9.拖动以生成三维网格。

⑴设置三维单元类型:主菜单预处理程序元素类型添加/编辑/删

除，选择结构实体，砖20节点95，然后单击确定。

⑵设置拖动方向单位的数量:主菜单预处理器操作纹理。

DeElemExtOpts，输入VAL1=3，然后单击确定。

⑶

As沿法线，拾取曲

面，点击确定，输入

DIST=0.5，点击确定，

生成如图所示的3D

网格。

⑷

10.输入材料属性。

主菜单预处理程序材

质模型，在对话框中输

入ex=30e6和prxy

=0.3，点击确定。完

成材料属性设置。

11.应用约束和载荷。

⑴

⑵Y=0时，对称约束将

应用于所有面。

⑶在Z方向应用约束，结果如图所示。

12用力，求解。

⑴

⑵

⑶选择规划求解，求解

操作

⑷保存结果数据文件。

13.浏览分析结果。

主菜单通用后期处理

绘图结果等高线图-节

点解，选择应力，在右