solidworks 分析[分享借鑒]

1、具體步驟 進(jìn)入ANSYS工作目錄，將“ Hejingang”作為工程名。 1 創(chuàng)建左右兩個(gè)端而 (1)創(chuàng)建兩個(gè)圓面依次選擇Main MenuPreprocessorModeling-CreateAreas-CircleBy Dimensions，在彈出對(duì)話框上設(shè)置RAD1=25，RAD2=35，THETA1=O，THETA2=180，單擊Apply按鈕；然后設(shè)置THETA1=45，再單擊OK按鈕。 (2)創(chuàng)建兩個(gè)矩形面依次選擇Main MenuPreprocessor Modeling-Create Areas-Rectangle By Dimensions，在彈出對(duì)話框上設(shè)置X1=-8，X2

2、=8，Y1=30，Y2=45，單擊Apply按鈕：設(shè)置x1=-45，x2=-30，Y1=O，Y2=8，單擊OK按鈕。 (3)偏移工作平面到給定位置 依次選擇Utility MenuWorkPlaneOffset WP toXYZ Locations，在窗口輸入165，單擊OK按鈕。 (4)將激活的坐標(biāo)系設(shè)置為工作平面坐標(biāo)系 依次選擇Utility MenuWorkPlaneChange Active CS toWorking Plane。 (5)創(chuàng)建另兩個(gè)圓面依次選擇Main MenuPreprocessorModeling-CreateAreas-CircleBy Dimensions，在彈

3、出對(duì)話框上設(shè)置RAD1=10，RAD2=20，THETA1=O，THETA2=180，然后單擊Apply按鈕；設(shè)置第二個(gè)圓THEFA2=135，然后單擊OK按鈕。(6)對(duì)面組分別執(zhí)行布爾運(yùn)算依次選擇Main Menu Preprocessor Modeling-Operate Booleans-Overlap Areas，首先選擇左側(cè)面組，單擊Apply按鈕：然后選擇右側(cè)面組，單擊OK按鈕。如下圖所示2 由下自上生成連桿的中間部分(1)將激活的坐標(biāo)系設(shè)置為總體笛卡爾坐標(biāo)系 依次選擇Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Global Cartesi

4、an。(2)定義四個(gè)新的關(guān)鍵點(diǎn) 依次選擇Main Menu Preprocessor Modeling-CreateKeypoints In Active CS，設(shè)置第一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，X=64，Y=13，單擊Apply按鈕：設(shè)置第二個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，X=83，Y=10，單擊Apply按鈕：設(shè)置第三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，X=100，Y=8，單擊Apply按鈕：設(shè)置第四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，X=120，Y=7，單擊OK按鈕。(3)將激活的坐標(biāo)系設(shè)置為總體柱坐標(biāo)系依次選擇Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Global Cylindrical。 (4)通過一系列關(guān)鍵點(diǎn)創(chuàng)建樣條曲線 依次

5、選擇Main Menu Preprocessor Modeling-CreateLines-SplinesWith optionsSpline thru KPs，按順序拾取關(guān)鍵點(diǎn)5，6，7，21，24，32，然后單擊OK按鈕：在彈出的B-Spline對(duì)話框中設(shè)置XV1=1，YV1=135，XV6=1，YV6=45，單擊OK按鈕。效果如下圖 (5)在關(guān)鍵點(diǎn)1和18之間創(chuàng)建直線 依次選擇Main Menu Preprocessor Modeling-Create Lines-Lines Straight Line，拾取如圖的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，然后單擊OK按鈕。效果如下圖(6)由前面定義的線6，1，7，2

6、5創(chuàng)建一個(gè)新的面依次選擇Main Menu Preprocessor Modeling-Create Areas-Arbitrary By Lines,拾取四條線(6，1，7，25)，然后單擊OK按鈕。效果如下圖 (7)創(chuàng)建倒角 依次選擇Main MenuPreprocessorModeling-CreateLines-Line Fillet，拾取線36和40，然后單擊Apply按鈕，設(shè)置RAD=6，然后單擊Apply按鈕；拾取線40和31，然后單擊Apply按鈕：拾取線30和39，然后單擊OK按鈕。 (8)由前面定義的三個(gè)側(cè)角創(chuàng)建新的面 依次選擇Main Menu Preprocessor

7、Modeling-Create Areas-Arbitrary By Lines，拾取線12，10和13，單擊Apply按鈕：拾取線17，15和19，單擊Apply按鈕：拾取線23，2l和24，單擊OK按鈕。效果如下圖 (9)將面加起來形成一個(gè)面 依次選擇Main MenuPreprocessorModeling-OperateAddAreas，單擊Pick All按鈕。效果如下圖 3 劃分網(wǎng)格 (1)選擇單元 依次選擇Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/ Edit/Delete，在彈出的對(duì)話框中選擇Add按鈕，在左側(cè)Not Solved中選擇Mesh F

8、acel200，單擊OK按鈕，然后單擊Option按鈕，設(shè)置K1為“QUAD8- NODE”，單擊OK按鈕，單擊CLOSE按鈕。 D)定義材料 依次選擇Main MenuPreprocessorMaterial PropsStructural-Linear-Elastic-Isotropic，默認(rèn)材料1，在“Youngs Modulus EX”中輸入2.1e5，泊松比設(shè)置為0.3，密度設(shè)置為78e-6，單擊OK按鈕。 (3)設(shè)定整體單元尺寸 依次選擇Main MenuPreprocessorMesh Tool，在打開的網(wǎng)格劃分工具上，在Size Controls選擇“Global”，單擊右側(cè)S

9、et按鈕，在打開的對(duì)話框中將設(shè)置“SIZE”為5，單擊OK按鈕。 （4）指定單元屬性 依次選擇Main MenuPreprocessor Mesh Tool，在打開的網(wǎng)格劃分工具上，單擊Element Attributes右側(cè)Set按鈕在打開的對(duì)話框中將TYPE設(shè)置為1，MAT設(shè)置為1，單擊OK按鈕。 (5)自由網(wǎng)格劃分面 依次選擇Main MenuPreprocessorMesh Tool，在打開的網(wǎng)格劃分工具上，將Mesh設(shè)置為“Areas”，在Shape中選擇“Quad”和“Free”，單擊Mesh按鈕，拾取要?jiǎng)澐志W(wǎng)格的實(shí)體，單擊OK按鈕。效果如圖7-22(a)所示。 (6)添加三維塊體

10、單元 依次選擇Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/ Edit/Delete，在彈出的對(duì)話框中選擇Add按鈕，在彈出的對(duì)話框中添加 Solid95單元。 (7)設(shè)置單元拉伸特性 依次選擇Main Menu Preprocessor Modeling-Operate Extrude Element Ext Opt，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置VAL1為3，單擊OK按鈕。 (8)拉伸面網(wǎng)格 依次選擇Main Menu Preprocessor Modeling-Operate Extrude Areas-Along Normal，拾取要拉伸的網(wǎng)格面，單擊OK按鈕，在打開

11、的對(duì)話框中將DISF設(shè)置為15，單擊OK按鈕。效果如圖7-22(b)所示。 4加載與求解 (1)約束對(duì)稱面 依次選擇Main Menu Solution Loads-Apply Structural-Displacement Symmetry BC-On Areas，拾取所有對(duì)稱面，單擊OK按鈕。 (2)約束剛性位移 依次選擇 Main MenuSolution Loads-Apply Structural-Displacement on Key-points 拾取關(guān)鍵點(diǎn)43，單擊OK按鈕。選擇UZ作為約束自由度，值為0，單擊OK按鈕。 (3)施加均布?jí)毫?依次選擇Main Menu Solu

12、tion Loads-Apply Structural-Pressure Areas，拾取小圓的左側(cè)里面，單擊OK按鈕，在打開的對(duì)話框上設(shè)定壓力為100，單擊OK按鈕。 （4)求解 依次選擇Main MenuSolutionSolve-Current LS，瀏覽status window中的信息，然后關(guān)閉此窗口；單擊OK按鈕（開始求解，并關(guān)閉由于單元形狀檢查而出現(xiàn)的警告信息)；求解結(jié)束后，關(guān)閉信息窗口。 5 觀看結(jié)果 (1)查看等效應(yīng)力 依次選擇Main MenuGeneral Postproc Plot Results，在彈出的對(duì)話框中選擇要查看的結(jié)果，效果如圖7-23(a)所示。 (2)定

13、義路徑 依次選擇Main MenuGeneral PostprocPath OperationsDefine PathBy Nodes，拾取要定義的節(jié)點(diǎn)(選取大圓前端面與底面兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)以及小圓前端面與底面兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn))，單擊OK按鈕，在彈出對(duì)話框中輸入路徑名稱“P1”，其余默認(rèn)，單擊OK按鈕。 (3)將結(jié)果映射到路徑 依次選擇Main MenuGeneral PostprocPath OperationsMap onto Path，設(shè)置Lab=P1-seqv，選擇等效應(yīng)力選項(xiàng)，單擊Apply按鈕；設(shè)置Lab=P1-sx，選擇X向應(yīng)力，單擊Apply按鈕；設(shè)置Lab=P1-sy，選擇Y向應(yīng)力，單擊

14、Apply按鈕；設(shè)置Lab=P1-sz，選擇Z向應(yīng)力，單擊OK按鈕。 (4)繪制路徑上的結(jié)果曲線 依次選擇Main MenuGeneral PostprocPath OperationsPlot Path Item-On Graph，選擇P1-seqv，單擊Apply按鈕；選擇P1-sx，單擊Apply按鈕；選擇P1-sy，單擊Apply按鈕；選擇P1-sz，單擊OK按鈕，效果如圖7-23(b)所示。二， SolidWorks下連桿的分析1）、草圖繪制（1）在前視基準(zhǔn)面繪制同心圓R35，R25和R20,R10并且中心距為165，如圖所示。（2）在該平面按坐標(biāo)繪制點(diǎn)并用樣條曲線將其連接起來。同時(shí)

15、使得曲線與圓相切。（3） 創(chuàng)建2個(gè)矩形面并創(chuàng)建三個(gè)半徑為6mm的倒角。2）、拉伸實(shí)體沿Y方向拉伸實(shí)體距離為15。鏡像實(shí)體3）、分割實(shí)體通過上視基準(zhǔn)面和右視基準(zhǔn)面建立基準(zhǔn)軸，通過基準(zhǔn)軸和右視基準(zhǔn)面建立新的基準(zhǔn)面，使得新的基準(zhǔn)面可以繞基準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)一定的角度。步驟：（1） 在小圓內(nèi)側(cè)左側(cè)面45建立基準(zhǔn)面。（2） 以（1）中建立基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，逆時(shí)針90再建立基準(zhǔn)面。（3） 通過 特征曲線分割線 命令使得小圓內(nèi)側(cè)以兩基準(zhǔn)面為邊界切開兩部分。(4） 同理在大圓內(nèi)側(cè)以上視基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，通過基準(zhǔn)軸將上視基準(zhǔn)面分別向上（向下）旋轉(zhuǎn)很小的角度(=5)。目的是為了約束面盡量的小。效果如圖示4）、受力分析。（1） 選擇

16、材料并編輯材料特性：楊氏模量=2.1e5Mpa，密度=7.8e-6kg/mm3，柏松比=0.3(2)通過評(píng)估中的nSimulationXpress命令進(jìn)行受力分析，選擇約束為大圓內(nèi)側(cè)的分割面(3)載荷為小圓內(nèi)側(cè)的較小面。5）、分析結(jié)果1. 文件信息 2. 材料 3. 載荷和約束信息 4. 算例屬性 5. 結(jié)果 a. 應(yīng)力 b. 位移 c. 位移 d. 安全系數(shù) 6. 附錄 1. 文件信息模型名稱:whj模型位置:J:吳寒劍ansys 啟動(dòng)2012年 課設(shè)ansyssolidworkswhj.SLDPRT結(jié)果位置:c:docume1admini1locals1temp算例名稱:Simulatio

17、nXpressStudy (-默認(rèn)-)2. 材料號(hào)數(shù)實(shí)體名稱材料質(zhì)量體積1whj合金鋼0.689312 kg8.83733e-005 m33. 載荷和約束信息夾具約束1 于 4 面 immovable (no translation).載荷載荷1 于 1 面 帶壓力 1e+008 N/m2 沿垂直于所選面的方向4. 算例屬性網(wǎng)格信息網(wǎng)格類型:實(shí)體網(wǎng)格所用網(wǎng)格器: 標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格自動(dòng)過渡: 關(guān)閉光滑表面: 打開雅可比檢查: 4 Points 單元大小:4.4556 mm公差:0.22278 mm品質(zhì):高單元數(shù):7555節(jié)數(shù):12706完成網(wǎng)格的時(shí)間(時(shí);分;秒): 00:00:01計(jì)算機(jī)名:HJL解算

18、器信息品質(zhì):高解算器類型:自動(dòng)5. 結(jié)果5a. 應(yīng)力名稱類型最小位置最大位置圖解1VON:von Mises 應(yīng)力122.439 N/m2(-112.331 mm,8.00007 mm,15 mm)1.63865e+008 N/m2(64.7276 mm,0.00545095 mm,9.4392 mm)whj-SimulationXpressStudy-應(yīng)力-圖解1JPEGVIEW5b. 位移名稱類型最小位置最大位置圖解2URES:合位移0 m(-88.9049 mm,-2.17889 mm,15 mm)4.26032e-005 m(65.4311 mm,-4.85594 mm,15.3076

19、 mm)whj-SimulationXpressStudy-位移-圖解2JPEGVIEW5c. 位移5d. 安全系數(shù)whj-SimulationXpressStudy-安全系數(shù)-圖解4JPEGVIEW無數(shù)據(jù)可用。6. 附錄材料名稱:合金鋼說明:材料來源:材料模型類型:線性彈性同向性默認(rèn)失敗準(zhǔn)則:未知應(yīng)用程序數(shù)據(jù):屬性名稱數(shù)值單位彈性模量2.1e+011N/m2泊松比0.3NA質(zhì)量密度7800kg/m3屈服強(qiáng)度6.2042e+008N/m2三、ANSYS、SOLIDWORKS分析對(duì)比：Ansys 允許用戶直接建立實(shí)體模型，也可以導(dǎo)入其他CAD系統(tǒng)生成的模型。它的基本圖元對(duì)象的生成方法多種多樣，方

20、便靈活，同時(shí)，還可以通過體素的概念和布爾操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)象的建立。ansys實(shí)現(xiàn)問題的分析過程與有限元方法解決問題的實(shí)質(zhì)是密不可分的。在完成實(shí)體模型建立之后，需要用戶定義單元和材料模型，然后對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行網(wǎng)格的劃分、載荷的抽象和施加，即完成有限元模型的建立。求解和后處理，觀察和分析所得結(jié)果。SolidWorks 設(shè)計(jì)分析結(jié)果基于線性靜態(tài)分析，且材料設(shè)想為同象性。 線性靜態(tài)分析設(shè)想: 1) 材料行為為線性，與 Hooke 定律相符。 2) 誘導(dǎo)位移很小以致由于載荷可忽略剛性變化。3) 載荷緩慢應(yīng)用以便忽略動(dòng)態(tài)效果。A）、 Solidworks 結(jié)果名稱類型最小位置最大位置圖解1VON:von Mises 應(yīng)力122.439 N/m2(-112.331 mm,8.00007 mm,15 mm)1.63865e+008 N/m2(64.727