交通装备与制造工程实训中心有限元基础实验报告

1、重 庆 交 通 大 学学 生 实 验 报 告实验课程名称 有限元基础 开课实验室 交通装备与制造工程实训中心 学院 机电与汽车工程学院 年级 2011专业班 制造（2）学 生 姓 名 黄长均 学 号 3 开 课 时 间 2014 至 2015 学年第 一 学期总 成 绩教师签名批改日期实验项目Ansys建模上机实验时间实验地点90304实验性质.验证性 .设计性 .综合性教师评价： 评价教师签名：一：实验目的 熟悉ANSYS生成模型步骤，了解坐标系和工作平面的使用，掌握自底向上建模和自顶向下建模操作。二：实验主要内容及过程实验内容：建立课本P128页的传动带轮零件的模型。实验过程及结果：1定义

2、工作文件名和工作标题 定义工作文件名：执行命令，在对话框输入“”并选择复选框，单击OK按钮。定义工作标题：执行命令，在对话框输入“”，单击OK按钮。重新显示：执行命令。2显示工作平面显示工作平面：执行命令。关闭三角坐标符号：执行命令，弹出一个对话框，在下拉框选择“”选项，单击OK按钮。打开工具栏：执行命令。打开工具栏：执行命令，单击按钮。3生成带轮齿面在当前坐标系下生成关键点：执行命令，弹出对话框，在和文本框分别输入关键点的编号“1”及关键点的“26.5，55，0”生成第1个关键点。依次输入“26.5，73.5，0”、“23，73.5，0”、“18.94，61，0”、“16.5，61，0”、“

3、14.06，61，0”、“10，73.5，0”、“6.5，73.5，0”、“2.44，61，0”、“0，61，0”、“0，0，0”、“20，0，0”共12个关键点的编号和坐标，最后生成图如下：连接成线：执行命令，依次拾取关键点110,单击OK按钮。镜像生成另外一边的轮廓线：执行命令，拾取所有的线，单击OK按钮，弹出如下图的对话框：单击OK按钮，生成镜像结果如下图：生成面：执行命令，依次拾取关键点110,单击OK按钮。生成带轮的轮齿外轮齿面图如下：旋转生成体：执行命令，单击按钮。第二次拾取轴线，选取关键点11和12.生成如下图：4生成带轮的支撑部分平移工作平面：在工具栏的文本框中输入“28”，并

4、旋转工作平面90。生成一个空心圆柱体：执行命令，在对话框中输入如下数据并单击OK：体相加操作：执行Add命令，单击按钮，生成结果如下图：生成空心圆柱体：执行命令，在对话框中输入如下数据并单击OK。体相减操作：执行命令，拾取V3体素，单击OK按钮。拾取V1体素，单击OK按钮，生成结果如下：平移工作平面：在工具栏的文本框中输入“10”。生成空心圆柱体：执行命令，在对话框中输入如下数据并单击OK。体相减操作：执行命令，拾取V2体素，单击OK按钮。拾取V1体素，单击OK按钮，生成结果如下：5在中心孔上开键槽：平移工作平面：在工具栏的文本框中输入“-28，-14，0”。生成矩形块：执行命令，对话框数据如

5、下：体相减操作：执行命令，拾取V7体素，单击OK按钮。拾取V1体素，单击OK按钮，生成结果如下：关闭工作平面：执行命令。保存实体模型数据：执行命令，输入文件名，单击OK按钮.6划分有限元网格选择单元类型：执行命令，单击Add按钮，选择“ ”和“ ”，单击OK按钮并单击Close按钮结束。设置单元尺寸：执行命令，在输入“5”单击OK按钮。采用自由网格划分：执行命令，单击按钮，生成有限元分析模型结果如下图：保存有限元模型数据：执行命令，输入文件名，单击OK按钮。实验项目结构线性静力学分析上机实验时间实验地点90304实验性质.验证性 .设计性 .综合性教师评价： 评价教师签名：一：实验目的 了解结

6、构静力分析过程与步骤，掌握练习各种静力问题分析的操作方法。练习ANSYS结构线性静力学分析过程中的建立模型、施加载荷并求解和检查结果的3个步骤。二：实验主要内容及过程实验内容：建立课本P184页的三维托架实体受力分析。实验过程及结果：1定义工作文件名和工作标题 定义工作文件名：执行命令，在对话框输入“Tuo Jia”并选择复选框，单击OK按钮。定义工作标题：执行命令，在对话框输入“The Tuo Jia Model”，单击OK按钮。重新显示：执行命令。2显示工作平面显示工作平面：执行命令。关闭三角坐标符号：执行命令，弹出一个对话框，在下拉框选择“”选项，单击OK按钮。打开工具栏：执行命令。打开

7、工具栏：执行命令，单击按钮。3定义单元类型和材料属性选择单元类型：执行命令，单击Add按钮，选择“ ”和“”，单击OK按钮并单击Close按钮结束。设置材料属性：执行命令，并选择，在弹出对话框输入，完成材料属性设置。4建立2D模型在当前坐标系下生成关键点：执行命令，弹出对话框，输入和最后生成图如下：面相加操作：执行Add命令，单击按钮。5生成3D模型：改变当前坐标系：执行命令。生成体：执行命令，拾取面单击OK按钮。在弹出的对话框输入“2”，单击OK按钮，生成图如下：另外一边托架：生成体：执行命令，拾取面单击OK按钮。在弹出的对话框输入“0.125”，单击OK按钮。体相加操作：执行Add命令，单

8、击按钮。平移工作平面：在工具栏的文本框中输入“0，-1，1”。生成圆柱体：执行命令，在对话框中输入如下数据并单击OK。体相减操作：执行命令，拾取体素，单击OK按钮，生成结果如下：6划分有限元网格设置单元尺寸：执行命令，在输入“0.1”单击OK按钮。采用自由网格划分：执行命令，单击按钮，生成有限元分析模型结果如下图：保存有限元模型数据：执行命令，输入文件名，单击OK按钮。7施加载荷并求解在孔表面施加约束条件：执行命令，拾取孔的圆周线并全部默认单击OK按钮。在顶面施加载荷：执行命令，拾取后单击OK，在弹出的对话框输入“50”，单击OK。选择所有实体：执行命令。重新显示：执行命令。显示单元：执行命令

9、。设置面载荷的表示方式：执行命令，在弹出对话框选择，单击OK按钮。选择PCG迭代求解器：执行命令，在弹出对话框选择如下图所示：单击OK按钮。开始求解运算：执行命令，浏览确认后单击OK进行运算。保存分析结果：执行命令，输入文件名“Tuo”，单击OK按钮。8浏览分析结果显示变形形状：执行命令，弹出选择如下对话框:,单击OK确认。变形形状如下：显示节点位移云图：执行命令，弹出选择如下对话框:,单击OK确认。节点位移云图如下：显示节点的Von Mises应力：执行命令，弹出选择“”和“”对话框:,单击OK确认。生成结果图如下：实验项目动力学分析上机实验时间实验地点90304实验性质.验证性 .设计性

10、.综合性教师评价： 评价教师签名：一：实验目的 了解区分各种动力学问题，掌握各种动力学问题ANSYS分析步骤与特点。学习用于计算结构的固有频率和模态的模态分析。二：实验主要内容及过程实验内容：建立课本P234页的圆柱齿轮模态分析。实验过程及结果：1定义工作文件名和工作标题 定义工作文件名：执行命令，在对话框输入“Chi Lun”并选择复选框，单击OK按钮。定义工作标题：执行命令，在对话框输入“The Chi Lun Model”，单击OK按钮。重新显示：执行命令。2显示工作平面显示工作平面：执行命令。关闭三角坐标符号：执行命令，弹出一个对话框，在下拉框选择“”选项，单击OK按钮。打开工具栏：执

11、行命令。打开工具栏：执行命令，单击按钮。3定义单元类型和材料属性选择单元类型：执行命令，单击Add按钮，选择“ ”和“ ”，单击OK按钮并单击Close按钮结束。设置材料属性：执行命令，并选择，在弹出对话框输入，双击打开在弹出对话框输入，完成材料属性设置。4生成齿面在当前坐标系下生成关键点：执行命令，弹出对话框，在和文本框分别输入关键点的编号“1”及关键点的“0.1569，1.7931，0”生成第1个关键点。依次输入“0.0785，2.1，0”、“0，2.1，0”共3个关键点的编号和坐标。连接成线：执行命令，依次拾取关键点13,单击OK按钮。镜像生成另外一边的轮廓线：执行命令，拾取所有的线，单

12、击OK按钮，单击OK按钮，生成镜像结果如下图：生成圆环面：执行命令，弹出对话框，输入。改变当前坐标系：执行命令。生成齿圈：执行命令，拾取齿面单击OK按钮。在弹出对话框输入如下数据。面相加操作：执行Add命令，单击按钮。改变当前坐标系：执行命令。生成齿圈体：执行命令，拾取面后单击OK按钮。输入如下数据单击OK按钮生成结果如下图：5划分有限元网格设置单元尺寸：执行命令，在输入“0.5”单击OK按钮。采用自由网格划分：执行命令，单击按钮，生成有限元分析模型结果如下图：6指定分析类型和分析选项执行命令，选择如下选项：执行命令，在弹出对话框选择如下图所示：单击确定后继续弹出对话框选择默认值。7施加约束在

13、孔表面施加约束条件：执行命令，拾取孔的圆周线并全部默认单击OK按钮。8模态扩展并求解模态扩展：执行命令，在弹出对话框选择如下图所示：开始求解运算：执行命令，浏览确认后单击OK进行运算。9浏览分析结果执行命令，观察弹出信息并关闭。执行。执行命令，在弹出对话框单击确定观看动画。执行。执行命令，在弹出对话框单击确定显示动画。执行。执行命令，在弹出对话框单击确定显示动画，完成了3个模态的动画显示。各阶模态的相对应力值：各阶模态的相对应变值：各阶模态相对位移值：实验项目非线性分析上机实验时间实验地点90304实验性质.验证性 .设计性 .综合性教师评价： 评价教师签名：一：实验目的 了解区分各种非线性问

14、题的特点，掌握各种非线性问题ANSYS分析步骤。二：实验主要内容及过程实验内容：建立圆盘非线性分析的模型。实验过程及结果：1定义工作文件名和工作标题 定义工作文件名：执行命令，在对话框输入“Yuan Pan”并选择复选框，单击OK按钮。定义工作标题：执行命令，在对话框输入“The Yuan Pan Model”，单击OK按钮。重新显示：执行命令。2显示工作平面显示工作平面：执行命令。关闭三角坐标符号：执行命令，弹出一个对话框，在下拉框选择“”选项，单击OK按钮。打开工具栏：执行命令。打开工具栏：执行命令，单击按钮。3定义单元类型及材料属性选择单元类型：执行命令，单击Add按钮，选择，单击OK按

15、钮并单击Options按钮按图所示选择：最后单击Close结束。设置材料属性：执行命令，并选择，在弹出对话框输入，并选择，在弹出对话框输入，完成材料属性设置。4 建立模型在当前坐标系下生成关键点：执行命令，弹出对话框，输入单击OK按钮。打开线编号：执行命令，将线编号打开。将线段20等分：执行命令，拾取线1和3弹出对话框输入数据如下：，单击OK按钮。将线段10等分：执行命令，拾取线2和4弹出对话框输入数据如下：，单击OK按钮。5划分有限元网格采用自由网格划分：执行命令，单击按钮，生成有限元分析模型结果如下图：选择所有实体：执行命令。6施加载荷并求解指定分析类型和分析选项：执行命令，选择如下选项：执行命令，在弹出对话框选择和如下图所示：选择圆盘顶面所有点：执行命令，在弹出框选择如下，其它为默认值，继续弹出对话框选择线3单击OK退出。执行命令，在弹出框选择如下，其它为默认值，继续弹出对话框选择线3单击OK退出。Y向节点位移耦合：执行命令，单击拾取所有命令后在弹出对话框输入数据如下：.施加载荷：执行命令，单击后单击OK，在弹出的对话框输入“3”，单击OK。执行命令，在弹出框选择如下，其它为默认值，继续弹出对话框选择线4单击OK退出。执行命令，在弹出框选择如下，其它为默认值，继续弹出对话框选择线4单击OK退出。执行命令，单击后单击OK，在弹出的对话框输