基于SolidWorks Simulation空气阻力对扇叶静态分析

1、硕士研究生课程学习报告课程名称：基于SolidWorks动态分析及仿真题目：基于SolidworksSimulaton空气阻力对扇叶的静态分析题目类型：学习报告学院：机械工程学院专业名称：机械工程姓名：马强强学号：2015200332任课教师：朱增宝授课时间：2016年5月3日2016年6月29日提交时间：2016年6月22日基于SolidWorksSimulation空气阻力对扇叶静态分析（安徽理工大学机械工程学院淮南232000）摘要：以电风扇的扇叶为研究对象，以SolidWorks三维建模软件为平台，实现电风扇扇叶零件的建模，通过设置边界条件、外部载荷、固定几何体，并且合理的划分网格，利

2、用Simulation模拟在实际情况下外界空气阻力对扇叶转速的影响，不断增大或减小对扇叶的扭矩，划分不同数量的网格，以获得同等材质下，作用效果最佳时与外界阻力的的关系。关键词：simulation扇叶划分网格引言在炎热的夏季，电风扇无疑是普通大众抵御酷暑的不二选择，随着科技的不断进步，电风扇的质量也越来越好，电风扇的主要部件是交流电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力带动主轴旋转，从而令风扇叶片转动。其中扇叶是电风扇的主要部件，而扇叶的外界阻力对转速的影响决定了产品的好坏。1方法介绍在用simulation进行有限元分析时，利用三维建模软件代替真实实体，Simulation极大地简化了分析模

3、型，减少实体接触的数目，加快了分析的速度，在完成整体分析过程后，生成的分析结果可以为我们的产品设计提供相关的参数设计。2分析过程建立扇叶的solidworks三维建模借助solidworks的实体建模功能，采用自底向上的设计方法，对电风扇的扇叶进行三维实体建模，在本文实际模拟过程中金属材料选取硬质合金钢。利用simulation对模型进行静态分析2.2.1对扇叶网格划分电动机通过主轴旋转带动扇叶旋转，在实际运动中由于外界空气对流的影响，导致扇叶的转速发生微小的变化，直接影响风力的大小通过模拟对扇叶施加200n/m的转矩，对扇叶进行网格划分。图2扇叶网格划分对扇叶应力应变分析外界空气阻力对扇叶的

4、转速产生一定程度上的影响，通过上图对扇叶的网格划分和施加一定转矩，可以观察出不同转矩下的应力应变云图，从而一定程度上了解外界阻力对风速的影响程度。vonMises6,584,499,712.06,035,T95,456.05,487,090,688.03,840,977,664.01,646,160,25&01,097,455,872.0548,75b424.04匚051.0k腿殁力：620,422,000.03,292,273,408.0ESTRIT图3扇叶的应力云图1.559e-0021.429e-0021.299e-0021.169e-0021.039e-0029.095e-0037.7

5、96e-0036.49Te-0035.198e-0033.898e-0032.599e-0031.300e-0039.300e-007图4扇叶的应变云图扇叶的位移云图电机在转动时扇叶也在旋转，扇叶在旋转过程中由于发生轻微的窜动，以及外界空气阻力的影响，使扇叶运动位移发生变化，通过simulation仿真得出位移云图。2.985e+0022.736e+0022.487e+0022.239e+00299Qe+Q021.741e+0021.492e+0021.244e+0029.950e+0017.462e+0014.975e+001487e+0011.000e-030图5扇叶的位移云图3总结通过simulation对扇叶运动进行仿真分析，得出在不同扭矩下对扇叶风速的影响，同时得出应力应变云图，进而分析转矩与空气阻力的关系，为扇叶转速设计提供实验依据。参考文献：詹维迪.Solidworks快速入门教程K.机械工业出版社,2008赵翠.Solidworks设计与分析教程K.机械工业出版社，2008郭晓宁基