文档介绍：安徽工业大学
课程: 有限元分析
学号: 1320190064
姓名: 谭玉良
专业: 机械工程
老师: 包家汉
ANSYS实例分析
一、ANSYS概述
1、ANSYS简介
ANSYS是一种广泛的商业套装工程分析软件。所谓工程分析软件,主要是在机械结构系统受到外力负载所出现的反应,例如应力、位移、温度等,根据该反应可知道机械结构系统受到外力负载后的状态,进而判断是否符合设计要求。一般机械结构系统的几何结构相当复杂,受的负载也相当多,理论分析往往无法进行。想要解答,必须先简化结构,采用数值模拟方法分析。由于计算机行业的发展,相应的软件也应运而生,ANSYS软件在工程上应用相当广泛,在机械、电机、土木、电子及航空等领域的使用,都能达到某种程度的可信度,颇获各界好评。使用该软件,能够降低设计成本,缩短设计时间。
到80年代初期,国际上较大型的面向工程的有限元通用软件主要有:ANSYS,NASTRAN, ASKA,ADINA,SAP等。以ANSYS为代表的工程数值模拟软件,是一个多用途的有限元法分析软件,,起初它仅提供结构线性分析和热分析,现在可用来求结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题的解答。它包含了前置处理、解题程序以及后置处理,将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合,已成为现代工程学问题必不可少的有力工具。
2、ANSYS软件主要功能
ANSYS软件是融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元软件,可广泛的用于核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、生物医学、水利、日用家电等一般工业及科学研究。该软件提供了不断改进的功能清单,具体包括:结构高度非线性分析、电磁分析、计算流体力学分析、设计优化、接触分析、自适应网格划分及利用ANSYS参数设计语言扩展宏命令功能。
ANSYS软件主要特点
主要技术特点:
唯一能实现多场及多场耦合分析的软件;
唯一实现前后处理、求解及多场分析统一数据库的一体化大型FEA软件;
唯一具有多物理场优化功能的FEA软件;
唯一具有中文界面的大型通用有限元软件;
强大的非线性分析功能;
多种求解器分别适用于不同的问题及不同的硬件配置;
支持异种、异构平台的网络浮动,在异种、异构平台上用户界面统一、数据文件全部兼容;
强大的并行计算功能支持分布式并行及共享内存式并行;
多种自动网格划分技术;
良好的用户开发环境。
二、ANSYS实例分析
如图1所示的轴承座有四个安装孔、两个肋板,各部分的尺寸是:底座长度、宽的、厚度分别为6、3、1;,;支撑部件长、厚、高分别为3、、,,;轴承孔中心位于支撑部位上下部分的连接处,沉孔部分的大孔直径为2、,、;。该轴承座的整体结构具有对称性。
轴承孔大沉孔承受轴瓦推力作用,推力大小为64000N,大沉孔承受轴承重力作用,大小为320000N,,。
这里将运用ANSYS进行几何模型的构建、网格划分、加载、求解以及后处理查看处理结果。
1、生成轴承底座板
(1)生成矩形块。执行主菜单中的Preprocessor > Modeling > Create > Volumes > Block > By Dimensions 命令,“弹出通过尺寸创建体”对话框,输入参数进行设置,单击“OK”按钮完成矩形块的创建。
(2)生成圆柱体。执行主菜单中的Preprocessor > Create > Volumes > Cylinder > Solid Cylinder命令,弹出“实心圆柱体”对话框,设置参数,单击“OK”按钮。
(3)进行体相减操作。执行主菜单中的Preprocessor > Modeling > Operate > Booleans > Subtract > Volumes命令,弹出“减去体”对话框,拾取矩形块,单击“Apply”按钮,然后拾取两个圆柱体,单击“OK”按钮,结果如图2所示。
图2
生成支撑部分。执行主菜单中的Preprocessor > Modeling > Create > Volumes > Block > By 2 corner & Z命令,弹出“通过两点和Z轴创建立方体”对话框,进行参数设置,单击“OK”按钮。
在轴承孔位置建立圆柱体。执行主菜单中的Preprocessor > Modeling > Create > Volumes > C