CADCAE软件实习喻智锋

0CAD/CAE软件实践课程设计专业：机械设计制造及其自动化班级：机械11205班序号：28号姓名：喻智锋指导教师：侯灵霞起止日期：2015年12月28日至2016年1月15日1目录一、正文：1、第一题（平面问题）2、第二题（简单三维问题）3、第三题（常见零件）4、第四题（常见零件）二、课程设计小结2第一题（平面问题）：如图所示零件，所受均布力载荷为q,分析在该作用力下的零件的形变和应力状况，本题简化为二维平面问题进行静力分析，零件材料为Q235。序号数据(长度单位mm，分布力单位N/cm)ABCDq2827460144直径60260解：一、前处理1.为分析的问题起一个名。UtilityMenuFileChangeTitle在弹出对话框中输出：yan1按“OK”2.定义工作名UtilityMenuFileChangeJobname在弹出对话框中输出：yan1按“OK”3.重新显示tilityMenuPlotReplot4.设置优选项MainMenupreference,弹出对话框选择“Structual”点击“OK”二、建模3（1）.2D建模1.创建关键点进入MainMenuPreprocessorModelingCreatekeypointsinactiveCS。弹出如下对话框12345X00130274274Y0-150-60-6002.连线进入MainMenuPreprocessorModelingCreatelinelinesstraightlines弹出如下对话43.建立二个大圆MainMenuProprocessorModelingCreateAreraCircleSolidCricles出现下图，按下图输入后点击apply.出现下图4.生成大面MainMenuProprocessorModelingCreateAreraArbitraryByLines选择上面连接的5条线，点击OK生成下图55.合并将上面已建好的几何图形，通过“布尔”运算合成一个总的图形。MainMenuProprocessorModelingOperateBooleansSubtractAreas弹出对话框中后，用光标先点基体（即总体，此时总体颜色变红），点“OK”,再点2个减去的圆，再点“OK”生成下图6二.定义单元类型及其常数1.定义单元格类型MainMenuProprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete弹出对话框后，点“add”。弹出对话框，选“Solid”和“8node183”，点“OK”，退回前一个对话框2.设置单元选项点“ElementType”对话框中的‘Options’按下图选择73.定义几何常数（即单元格厚度）MainMenuProprocessorRealConstantsAdd/Edit/Delete弹出对话框中后，点“add”，再点“OK”，弹出对话框，输入厚度值34.定义材料属性MainMenuPreprocessorMaterialPropsMateriaModels,弹出对话框。双击StructuralLinearElasticisotropic；在弹出的对话框中，在EX一栏中输出弹性模量。PRXY为泊松比8三.划分网格1.定义网格（单元）尺寸MainMenuProprocessorMeshingSizeCntrlsManualSizeAreasAllAreas,弹出对话框。输入单元边长为：22.划分网格MainMenuProprocessorMeshingMeshAreasFress,弹出对话框，点“PickAll”得到下图四．加载与求解91.定义位移约束MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralDisplacementOnlines,弹出下面对话框，点击1、2点链接的线。在点“OK”在弹出的对话框中选”ALLDOF“,VALUE中输入0如下图2.加载（1）.创建关键点进入MainMenuPreprocessorModelingCreatekeypointsinactiveCS输入110点X=137Y=0输入111点X=274Y=0；2.连线进入MainMenuPreprocessorModelingCreatelinelinesstraightlines；链接110点和10111点如下3.加载MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralForce/MomentOnNodes出现对话框点选择box选择合适区域，点击点击OK，出现对话框按下图操作点击OK出现下图11..4.求解MainMenuSolutionSolveCurrentLS五.后处理1.查看总体变形MainMenuGeneralPostprocPlotResultsDeformedshape按下图操作12.2.查看位移分布图MainMenuGeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSolu,在弹出的对话框中选NodalSolutionDOFSolutionDisplacementvectorsum点”OK“13.3.查看应力分布图MainMenuGeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSolu,在弹的对话框中选NodalSolutionstressvonMisesstress或1stPrincipalstress点”OK“14得到下图4.查看应力值数值MainMenuGeneralPostprocListResultsNodalSolu,在弹出的对话框中选NodalSolutionSterssvonMisesstress点”OK“15第二题（简单三维问题）：卷扬机卷筒心轴的材料为45钢，轴的结构和受力情况如下图所示。请先用材料力学计算公式校核心轴的强度；然后利用有限元软件对模型进行有限元分析；并最后对两者的结果进行比较分析。序号数据（长度单位，mm力单位，KN）ABCDEF2823092085988830解：(1)理论计算:模型简化:在竖直方向:FRA+FRB=2F以A点为矩心:225F+1150F=1265FRB联立方程可以得到:FRA=18.3KNFRB=21.7KN从而可得:在1-1截面处:M1=4.1175KNA11B44332216在2-2截面处:M2=3.11KN在3-3截面处:M3=4.21KN由弯矩图可知，危险截面最有可能发生在1-1,3-3,4-4截面上.经计算1=41.8MP,2=39.4MP,3=67.4MP可知危险截面是3-3截面.(2)ANSYS分析一.前处理1.为分析的问题起一个名UtilityMenuFileChangeTitle在弹出对话框中输出：2按“OK”2.定义工作名UtilityMenuFileChangeJobname在弹出对话框中输出：2按“OK”3.重新显示tilityMenuPlotReplot4.设置优选项MainMenupreference,弹出对话框选择“Structual”点击“OK”二.建模（1）.2D建模1.创建关键点进入MainMenuPreprocessorModelingCreatekeypointsinactiveCS。弹出如下对话框按下表输入输入,输入点1后点击apply，然后输入其他点，点16输入完后点击ok得到下图XY1002039310039410042.5521042.517621052732052832046911454610114552111255521212555313126053141260391513603916136002.连线进入MainMenuPreprocessorModelingCreatelinelinesstraightlines弹出对话框，按下图连线。3生成大面MainMenuProprocessorModelingCreateAreraArbitraryByLines选择上面连接所以条线，点击OK4.设置角度单位为度UtilityMenuParametersAngularUnits弹出下面对话框，按图所示操作，点击OK5.生成三维模型18MainMenuPreprocessorModelingOperateExtrudAreasAboutAxis,弹出对话框点击“pickall”选择20和21关键点，点击OK弹出下面对话框，在ARC中输入360在NSEG中为空白，在OK第三题（常见零件）：一、如图所示零件，工作时该零件由图示4个螺栓（沉孔位置）固定，两Φ34孔中装有一轴，轴产生向上作用力为F，零件材料为Q235，图中长度单位为mm。建立三维实体模型，采用静力分析该零件的变形和应力状况。19一.前处理步骤一创建几何实体模型1．用ANSYS打开iges文件。步骤二进行单元属性定义1.定义单元类型。MainMenuProprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete弹出对话框中后，点“Add”。双弹出对话框，选“Solid”和10node92”,点“OK”，退回到前一个对话框。2.设置单元选项点“ElementType”对话框中的“Options”K5处选：Nodalstree(表示需要额外输出单元节点应力)3.定义材料属性MainMenuProprocessorMaterialPropsMaterialModels.弹出对话框，双击StructuralLinerElasticIsotropic。输入弹性模量和泊松比点击ok。20步骤三对整个图形进行网格划分MainMenuProprocessorMeshingMeshVolumesFree,弹出对话框，点“PickAll”步骤四对整个图形进行加载和求解1.定义位移约束(对四个螺栓限制约束)MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralDisplacementOnAreas,21在弹出对话框中选Circle，以小孔中心为圆心画圆,，将圆周边刚好划入,OK.。在弹出的对话框中选全约束,输入值为:0。用同样的方法,对其它三个孔加全约束.。2.加载荷MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralPressureOnAreas,3.求解MainMenuSolutionSolveCurrentLS22二.后处理1.查看总体变形MainMenuGeneralPostprocPlotResultsDeformedshape2.查看应力分布图MainMenuGeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSolution,在弹出的对话框中选：NodalSolutionStressvonMisesstress233.查看位移分布图24第四题（常见零件）：四、如图所示轴，工作时所受扭矩为T，轴材料为45#钢，图中长度单位为mm。建立三维实体模型，采用静力分析其变形和应力状况。（提示：两键槽传递扭矩）步25骤一创建几何实体模型1.用ANSYS打开iges文件。步骤二进行单元属性定义1定义单元类型。MainMenuProprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete弹出对话框中后，点“Add”。双弹出对话框，选“Solid”和10node92”,点“OK”，退回到前一个对话框。2.设置单元选项点“ElementType”对话框中的“Options”K5处选：Nodalstree(表示需要额外输出单元节点应力)