ansys回转轴分析

第四题如图所示轴，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）序号数据（长度单位mm，扭矩单位N.m）ABCDET4Ф45Ф34Ф28Ф24221600要求给出：1查看总体变形，2查看位移分布图，3查看应力分布图一.建模1.根据题目所给尺寸，用Pro-e创建该轴的三维模型,如图1所示图1三维建模2.设置工作文件名拾取菜单UtilityFileChangeJobname。在弹出的对话框中的“[/FILNAM]”文本框中输入zhou，定为标题，单击“OK”。拾取菜单UtilityFileChangeDirectory。修改工作目录，在弹出的对话框中选择路径“H:\zhou”。3.通过ANSYS支持的IGES接口，导入Pro-e中创建的实体模型，具体操作：GUI：MenuFileImportIGES弹出对话框，点OK，再点Browse，选择文件zhou.jgs，点OK。导入完成。图2导入模型二.定义单元类型及其常数1.定义单元类型GUI：MainMenuProprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete弹出对话框，选实体单元“Solid”中的“Brick8node45”。2.定义单元实常数单元实常数是依赖单元类型的单元特性。在这里不需要设置实常数。3.定义材料属性此处定义轴材料的弹性模量为210000，泊松比为0.3。具体操作如下：GUI：MainMenuProprocessorMaterialPropsMaterialModelsStructuralLinerElasticIsotropic在弹出的对话框中输入EX=2.1e5，PRXY=0.3三.划分网格1.通过设定SmartSize值，让系统自动设定每个边的网格尺寸。GUI：MainMenuProprocessorMeshingSizeCntrlSmartSizeBasic在弹出的对话框中根据精度需要选“3”（数字越大网格划分越粗糙，一般将滚动条设置在4~8）。GUI：MainMenuProprocessorMeshingMeshVolumesFree.在弹出的对话框中点击PickAll.划分后如图：图3网格划分四．施加载荷和求解1.施加位移约束1.1由于模型比较复杂，曲面较多不方便选择。通过给面编号可以化简选面的过程。GUI：UtilityMenuPlotAreas/UtilityMenuPlotCtrlsNumbering...在弹出的对话框中将AREAAreanumbers选项中Off转为On，激活曲面标号。记下需要加载约束的载荷的曲面编号。1.2将约束加载在轴大端面，即要固定的曲面，以节点为单位。GUI：UtilityMenuSelectEntities在弹出的对话框中选Areas，ByNum/Pick，FromFull，点“OK”。在弹出的对话框中输入要选择的面的数字。GUI：UtilityMenuSelectEntities在弹出的对话框中选Nodes，Byattatchto，选AreasAll。选择与上步所选面相关联连的所有节点为加载对象。GUI：MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralDisplacementOnNodes在弹出的对话框中选择“PickAll”，在弹出的对话框中选AllDOF，如图:图5施加约束图4曲面编号2.1选择要加载荷的节点GUI：UtilityMenuSelectEntities在弹出的对话框中选Areas，ByNum/Pick，FromFull，点“OK”。在弹出的对话框中输入要选择的面的数字，即为轴小端键槽一边的工作侧面。点“OK”。GUI：UtilityMenuSelectEntities在弹出的对话框中选Nodes，Byattatchto，选AreasAll。选择与上步所选面相关联连的所有节点为分析和加载对象。GUI：UtilityMenuParametersGetScalarData在弹出的GetScalarData（提取数值参量）对话框，选择ModeldataForselectedset(从选择集)，点“OK”。弹出的GetDataforSelectedSet（从选择集中提取数据）对话框，在Nameofparametertobedefined文本框中输入“No_Nodes”作为代表将要提取的数据参变量。选择DatatoberetrievedCurrentnodesetNo.Ofnodes，由此获取节点数。用来计算加载载荷值。将坐标系变为柱坐标系GUI:UtilityMenuWorkPlaneChangeActiveCStoGlobalCylindrical将激活坐标系切换到总体柱坐标系下。GUI：MainMenuPreprocessorModelingNodeRotateNodeCSToActiveCS弹出节点选择对话框，要求选择欲旋转坐标系的节点。单击PickAll按钮，选择所有节点，所有选择节点的节点坐标系都将被旋转到当前激活的坐标系下，即总体柱坐标系。2.2施加载荷GUI:MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralForce/MomentOnNodes在弹出的对话框中点PickAll，点“OK”，在弹出的对话框中，选FY(所选坐标轴与图示中的标准坐标轴要相互对应，方向要“压”向键槽侧面)，输入0.1（在统计出该面上所有节点数后，计算出分配在每个节点上的力），点“OK”。如图：图6施加载荷4.求解GUI：MainMenuSolutionSolveCurrentLS五.查看分析结果1.显示模型变形图GUI：MainMenuGeneralPostprocPlotResultsDeformedshape图7轴的变形图2.显示位移等值线分布图GUI：MainMenuGeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSolu在弹出的对话框中选：NodalSolutionDOFSolutionDisplacementvectorsum由图获知最大位移值。图8位移等值线分布图3.显示等效应力等值线图GUI：MainMenuGeneralPostprocPlotResultsContourPlotNodalSolution在弹出的对话框中选：NodalSolutionStressvonMisesstress图9等效应力等值线图