文档介绍：第八章轴对称结构的静力分析在工程实践所应用的结构中, 有许多结构是可以由一个截面绕某固定轴旋转而生成的, 如果这种结构所受的外载荷和边界条件也沿此轴对称, 则称此结构为轴对称结构。在有限元理论中对于此类结构有专门的简化方法,在 ANSY S 中也可以通过结构的轴对称性简化模型,减少模型规模、缩短计算时间,提高计算效率。本章所介绍的实例是带有鼓桶的压气机盘结构件,在进行整体分析时,可以通过对模型的简化( 比如去除盘上小孔等) 将模型简化为符合轴对称性质的结构,从而可以用轴对称方法对压气机盘组件进行整体分析。 8 . 1 问题描述某型压气机盘鼓结构件如图 8. 1 所示,在整体分析时不对叶片和压气机上的孔建模, 将叶片的离心效果作为线分布力施加于***的边缘。图 压气机盘鼓件图中所标各点坐标如表 所示。表 8. 1 盘上各关键点坐标点编号 1 2 3 4 5 6 7 8 X 226 22 6 1 5 7 23 2 2 9 .2 23 1 2 6 13 8 Y 20 2 5 8 .7 2 5 2 2 2 2 0 .3 20 2 7 6 .7 27 点编号 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 X 10 1 0 2 .5 2 3 2 3 1 3 5 24 5 24 5 22 1 6 Y 26 3 24 2 7 2 6 2 4 8 .7 27 2 5 4 .8 25 2 6 盘转速为 113 73 转/ 分,盘材料 TC4 钛合金,其弹性模量为: 1. 15 × 10 MPa ,泊松比为 0. 30 78 2 , 密度为 4. 48 × 10 吨/ 立方毫米。 5 9 ?叶片数目为 74 个, 叶片和其安装边总共产生的离心力等效为 62 82 32 N (沿径向等效) , 这些力假定其均匀作用于***边缘。位移约束施加于鼓桶上, 在鼓桶的上表面施加径向约束, 在鼓桶的侧面施加轴向约束。 8 . 2 建立模型本实例的模型为一平面模型,其位于总体 XY 平面内,为便于划分网格,在建立盘面模型后还需要对其进行适当的切分。本实例中的应力单位为 MPa ,力单位为 N ,长度为 mm 。 8 . 2 . 1 设定分析作业名和标题在进行一个新的有限元分析时,通常需要修改数据库文件名,并在图形输出窗口中定义一个标题用来说明当前进行的工作内容。另外,对于不同的分析范畴(结构分析、热分析、流体分析、电磁场分析等) ANSYS6 . 1 所用的主菜单的内容不尽相同,为此我们需要在分析开始时选定分析内容的范畴,以便 ANS YS6 . 1 显示出跟其相对应的菜单选项。( 1 )选取菜单项 Utili ty Men u | Fi le | Cha nge Jo bna m e ,将弹出 Cha nge Jo bna m e (修改文件名)对话框,如图 所示。图 设定分析文件名( 2 )在 En te r new job n am e (输入新文件名)文本框中输入文字“ CH08 ”,为本分析实例的数据库文件名。( 3 )单击按钮,完成文件名的修改。( 4 ) 选取菜单项 Utili ty Men u | Fi le | Cha nge Ti tle , 将弹出 Cha nge Tit l e (修改标题) 对话框,如图 所示。图 设定分析标题( 5 )在 Ent e r new ti tl e (输入新标题) 文本框中输入文字“ static a n aly s is o f com p resso r structure ”, 为本分析实例的标题名。( 6 )单击按钮,完成对标题名的指定。( 7 )选取菜单项 Utili ty Men u | Pl ot | Repl ot ,指定的标题“ stati c analysis of c o m p ressor structure ”将显示在图形窗口的左下角。( 8 )选取菜单项 Mai n M e nu | Prefere n ce ,将弹出 P r eference of GUI Filterin g (菜单过滤参数选择)对话框,选中 Struct ural 复选框, 单击按钮确定。 8 . 2 . 2 定义单元类型在进行有限元分析时, 首先应根据分析问题的几何结构, 分析类型和所分析的问题的精度要求等, 选定适合分析实例的有限元单元。本例中选用 4 节点四边形板单元 PLANE4 2 , PLANE4 2 可以通过控制单元行