东光集团workbench11.0_培训2.pdf

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1、ANSYS 培训资料（二）东光集团 CAE 研究室2.2.4桥壳分析1问题描述:如图所示为一桥壳简图，桥一段面固定，两端圆柱面为圆轴约束，后桥载荷为 30000N，。材料为钢（图中单位为mm）图 2.50 2操作步骤1）导入几何模型，进入DS 模块2）材料设置桥壳材料为钢，可在ANSYS WORKBENCH 自带的材料库中选择默认的材料：Structural Steel 3）网格划分选择“Mesh”，单击右键，选择“Generate Mesh”自由划分网格（如图2.51所示）；图 2.51 4）选择分析类型在“New Analysis”中选择结构静力学分析“Static Structural”

2、（如图2.52所示）；图 2.52 5）施加约束与载荷（1）施加固定约束点击“Static Structural”，在“Supports”中选择固定约束“Fixed Support”（如图2.53所示）；图 2.53 在桥壳模型中，选取桥壳一端面，点击“Apply”（如图2.54所示）；图 2.54（2）施加圆柱约束面 在“Supports”中选择圆柱约束“Cylindrical Support”（如图2.55所示）；图 2.55 在桥壳模型中，选取桥壳两端圆柱面，点击“Apply”，轴向定义为自由（如图2.56所示）；图 2.56（3）施加载荷点击“Loads”，选择“Force”（如图 2

3、.57所示）；选取桥壳上部两面，点击“Apply”，在“Magnitude”中设置力的大小为15000N，改变方向为上端面的法向向下（如图2.58所示）；图 2.57 图 2.58 6）设定求解类型（1）求解变形点击“solution”，点击“Deformation”选择“Total”,（如图 2.59 所示）；（2）求解等效应变点击“Strain”，选择“Equivalent(V on-Mises)”（如图 2.60所示）；（3）求解等效应力点击“Stress”，选择“Equivalent(V on-Mises)”（如图 2.61 所示）；图 2.59 图 2.60 图 2.61 7）求解单

4、击“Solve”求解，如图 2.62所示图 2.62 8）观察求解结果 点击“Total Deformation”查看变形，如图 2.63 所示；点击“Equivalent Strain”查看应变分布，如图2.64 所示；点击“Equivalent Stress”查看应力分布，如图2.65 所示；图 2.63 图 2.64 图 2.65 2.2.5铣刀主轴分析1问题描述如图所示为一铣刀主轴简图，在图中所示的三处进行固定约束。在锥孔处施加一大小为 M=7.856N M 的扭矩。材料为钢材，求铣刀主轴的变形及应力。（图中单位为 mm）图 2.66 2操作步骤1）导入几何模型，进入DS 模块2）材料

5、设置铣刀主轴材料为钢，可在ANSYS WORKBENCH 自带的材料库中选择默认的材料：Structural Steel 3）网格划分选择“Mesh”，单击右键，选择“Generate Mesh”自由划分网格（如图2.67 所示）；图 2.67 4）选择分析类型在“New Analysis”中选择结构静力学分析“Static Structural”（如图 2.68 所示）；5）施加约束与载荷（1）施加固定约束点击“Static Structural”，在“Supports”中选择固定约束“Fixed Support”（如图2.69 所示）；图 2.68 图 2.69 在铣刀主轴模型中，选取铣刀

6、两端圆柱面，点击“Apply”（如图 2.70 所示）；图 2.70 在铣刀主轴模型中，选取铣刀主轴一肩端面，点击“Apply”（如图 2.71 所示）；图 2.71（2）施加载荷点击“Loads”，选择“Moment”（如图 2.72 所示）；选取铣刀锥孔内表面，点击“Apply”，在“Magnitude”中设置力的大小为7856N mm，选择主轴端面改变方向（如图2.73 所示）；图 2.72 图 2.73 6）设定求解类型（1）求解变形点击“solution”，点击“Deformation”选择“Total”,（如图 2.74 所示）；（2）求解等效应变点击“Strain”，选择“Equ

7、ivalent(V on-Mises)”（如图 2.75所示）；（3）求解等效应力点击“Stress”，选择“Equivalent(V on-Mises)”（如图 2.76所示）；图 2.74 图 2.75 图 2.76 7）求解单击“Solve”求解，如图 2.77所示图 2.77 8）观察求解结果点击“Total Deformation”查看变形，如图 2.78 所示；点击“Equivalent Strain”查看应变分布，如图2.79 所示；点击“Equivalent Stress”查看应力分布，如图2.80 所示；图 2.78 图 2.79 图 2.80 2.2.6管端法兰分析1问题描

8、述如图所示为一管端法兰简图，一个端面固定，另一个端面受压为 10MPa，管法兰内表面承受20Mpa的压强。为方便设置，材料取钢材，求其变形及应力。2.操作步骤1）导入几何模型，进入DS 模块图 2.812）材料设置管端法兰材料为钢，可在ANSYS WORKBENCH 自带的材料库中选择默认的材料：Structural Steel 3）网格划分选择“Mesh”，单击右键，选择“Generate Mesh”自由划分网格（如图2.82 所示）；图 2.82 4）选择分析类型在“New Analysis”中选择结构静力学分析“Static Structural”（如图 2.83 所示）；图 2.83

9、5）施加约束与载荷（1）施加固定约束点击“Static Structural”，在“Supports”中选择固定约束“Fixed Support”（如图2.84 所示）；图 2.84 在管端法兰模型中，选取管端法兰一端面，点击“Apply”（如图 2.85 所示）；图 2.85（2）施加载荷点击“Loads”，选择“Pressure”（如图 2.86 所示）；图 2.86 选取管端法兰另一端面，点击“Apply”，在“Magnitude”中设置力的大小为10MPa，选择主轴端面改变方向（如图2.87所示）；图 2.87 选取管端法兰另一端面，点击“Apply”，在“Magnitude”中设置力

10、的大小为10MPa，选择主轴端面改变方向（如图2.88所示）图 2.88 6）设定求解类型（1）求解变形点击“solution”，点击“Deformation”选择“Total”；（2）求解等效应变点击“Strain”，选择“Equivalent(V on-Mises)”；（3）求解等效应力点击“Stress”，选择“Equivalent(V on-Mises)”。7）求解单击“Solve”求解。8）观察求解结果点击“Total Deformation”查看变形，如图 2.89所示；点击“Equivalent Strain”查看应变分布，如图2.90所示；点击“Equivalent Stres

11、s”查看应力分布，如图2.91所示；图 2.89 图 2.90 图 2.91 2.2.7球圈冲击分析1问题描述如图所示为一支撑架简图，球圈材料为钢材。一体重为 75Kg 的运动员，在 0.05秒时间内将球扣紧球圈中。在一过程中球圈的变形及应力变化。2操作步骤图 2.921）导入几何模型，进入DS 模块2）材料设置球圈材料为钢，可在ANSYS WORKBENCH 自带的材料库中选择默认的材料：Structural Steel 3）网格划分选择“Mesh”，单击右键，选择“Generate Mesh”自由划分网格（如图2.93 所示）；图 2.93 4）选择分析类型在“New Analysis”中

12、选择结构静力学分析“Static Structural”（如图 2.94 所示）；图 2.94 点击“Analysis Setting”，在“Step End Time”中设置加载时间为0.05s（如图 2.95所示）图 2.95 5）施加约束与载荷（1）施加固定约束点击“Static Structural”，在“Supports”中选择固定约束“Fixed Support”（如图2.96 所示）；图 2.96在球圈模型中，选取球圈安装端面，点击“Apply”（如图 2.97 所示）；图 2.97（2）施加载荷点击“Loads”，选择“Force”（如图 2.98所示）；图 2.98 选取球圈

13、前沿端面，点击“Apply”，在“Magnitude”中设置力的大小为750N，方向为默认方向（如图2.99所示）；图 2.99 6）设定求解类型（1）求解变形点击“solution”，点击“Deformation”选择“Total”；（2）求解等效应变点击“Strain”，选择“Equivalent(V on-Mises)”；（3）求解等效应力点击“Stress”，选择“Equivalent(V on-Mises)”；7）求解单击“Solve”求解。8）观察求解结果点击“Total Deformation”查看变形，如图 2.100所示；点击“Equivalent Strain”查看应变分布

14、，如图2.101所示；点击“Equivalent Stress”查看应力分布，如图2.102所示；图 2.100 图 2.101 图 2.102 2.2.8链轮传动分析1问题描述如图所示为一链轮传动的简图，将链轮的两端面固定约束摇臂上施加500N 的力。牙盘材料为灰铸铁，其余均取钢材，求其变形及应力应变。图 2.103 2操作步骤1）导入几何模型，进入DS 模块2）材料设置链轮的牙盘材料为Gray Cast Iron，选择 Geometry下的“轮-1”为其赋予材料属性（如图 2.104所示）。在材料库中选择 Gray Cast Iron（如图 2.105所示），单击“OK”确定；图 2.10

15、4图 2.105 链轮中两摇臂材料为钢，可在ANSYS WORKBENCH 自带的材料库中选择默认的材料：Structural Steel 3）网格划分选择“Mesh”，单击右键，选择“Generate Mesh”自由划分网格（如图2.106所示）；图 2.106 4）选择分析类型 在“New Analysis”中选择结构静力学分析“Static Structural”（如图 2.107 所示）；图 2.107 5）施加约束与载荷（1）施加固定约束点击“Static Structural”，在“Supports”中选择固定约束“Fixed Support”（如图2.108 所示）；图 2.10

16、8 在链轮模型中，按住 Ctrtl 键选取牙盘的齿面，点击“Apply”（如图 2.109 所示）；图 2.109（2）施加载荷点击“Loads”，选择“Force”（如图 2.110所示）；图 2.110 选取链轮右摇臂，点击“Apply”，在“Magnitude”中设置力的大小为500N，定义方向为垂直右臂上端面向下（如图2.111所示）；图 2.111 6）设定求解类型（1）求解变形 点击“solution”，点击“Deformation”选择“Total”；（2）求解等效应变 点击“Strain”，选择“Equivalent(V on-Mises)”；（3）求解等效应力 点击“Stress”，选择“Equivalent(V on-Mises)”；7)求解单击“Solve”求解。8）观察求解结果 点击“Total Deformation”查看变形，如图 2.112 所示；点击“Equivalent Strain”查看应变分布，如图2.113所示；点击“Equivalent Stress”查看应力分布，如图2.114所示；图 2.112 图 2.113 图 2.114