有 限 元 分 析 作 業(yè)作業(yè)名稱 軸類零件靜態(tài)受力分析姓 名 學(xué) 號 班 級 題目： 圖1 上圖1為一個軸類零件模型。板的材料參數(shù)為：彈性模量E=200GPa,泊松比u=0.25：此模型在左側(cè)表面施加固定位移約束，在右側(cè)的右側(cè)表面施加20Mpa的局部壓力載荷。題目分析： 此題是一個靜態(tài)的受力分析，沒有涉及到溫度、膨脹系數(shù)之類，屬于一個比較簡單的受力分析。用solidworks軟件繪制三維模型，并導(dǎo)入到ANSYS中，對其進(jìn)行材料的設(shè)定，網(wǎng)格劃分，施加約束、載荷并求解。分析過程：1. 定義單位、文件名、儲存路徑及標(biāo)題定義工作文件名:執(zhí)行File-Chang Jobname-3080611075更改工作文件儲存路徑：執(zhí)行File-Chang Directory-D:ANSYS定義工作標(biāo)題：執(zhí)行File-Change Tile-0012. 定義分析類型、單元格類型及材料屬性a) 定義分析類型GUI：Main Menu | Preference,如圖2圖2b) 選擇單元格類型考慮到分析實(shí)體的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，選用中間節(jié)點(diǎn)的四面體單元，solid92，如圖3 圖3 c) 定義材料屬性，如圖4圖43.建立模型并導(dǎo)入到ANSYSa) 在solidworks中建立三維模型（省略），另存為*.x_t格式。如圖5圖5 b) 將上述模型導(dǎo)入到ANSYS 執(zhí)行File-ImportPRAR瀏覽上述模型，如圖6 圖64.網(wǎng)格劃分：a) 考慮到零件的復(fù)雜性，采用智能網(wǎng)格劃分，精度為1，其他選項(xiàng)為默認(rèn)，如圖7圖7b) 劃分結(jié)果，圖8 圖8 5.約束加載a) 添加位置約束Solution-apply-structural-displacement-on areas（對兩小圓孔內(nèi)表面面進(jìn)行約束），如圖9 圖9b) 添加載荷Solution-define load-structural-press-on areas在大圓孔左側(cè)內(nèi)表面施加20Mpa的載荷（壓力），如圖10 圖10 圖11 c) 求解Solution-Current LS圖解a) 位移圖解Main Menu: General Postproc -> Plot Results -> Contour Plot-Nodal SolutionDisplacement vector sum，如圖11圖11 其中位移最大的節(jié)點(diǎn)是2124, 其數(shù)值如下圖12：2123 -0.10873E-04 0.95816E-07-0.81077E-07 0.10874E-04 2124 -0.11007E-04-0.54780E-07-0.85639E-07 0.11008E-04 2125 -0.84590E-05-0.15280E-05-0.58790E-07 0.85961E-05 圖12b) 應(yīng)力圖解Main Menu: General Postproc -> Plot Results -> Contour Plot-Nodal Solutionvon Mises stress，如圖13圖13其中應(yīng)力最大的節(jié)點(diǎn)是1400, 其數(shù)值如下圖14：1399 0.48174E+08 0.92384E+06-0.18997E+08 0.67171E+08 0.59756E+08 1400 0.48836E+08 0.27616E+06-0.19776E+08 0.68612E+08 0.61105E+08 1401 0.45827E+08 0.15004E+07-0.18950E+08 0.64777E+08 0.57355E+08 圖14結(jié)論 ANSYS具有強(qiáng)大而廣泛的分析功能：廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)、熱、電磁、聲學(xué)、流體等多物理場及多場相互耦合的線性、非線性問題。應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域如航空、航天、汽車、軍工、機(jī)械、電子、建筑、醫(yī)療等。但ANSYS在建模方面沒有SW等專業(yè)建模軟件方便、迅捷，當(dāng)分析復(fù)雜三維圖形時，可先在SW軟件中完成建模，然后導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行進(jìn)一步分析。