ansys回转轴分析报告

./第四题如图所示轴,工作时所受扭矩为T,轴材料为45#钢,图中长度单位为mm。建立三维实体模型,采用静力分析其变形和应力状况。〔提示：两键槽传递扭矩序号数据〔长度单位mm,扭矩单位N.mABCDET4Ф45Ф34Ф28Ф24221600要求给出：1查看总体变形,2查看位移分布图,3查看应力分布图一.建模1.根据题目所给尺寸,用Pro-e创建该轴的三维模型,如图1所示图1三维建模2.设置工作文件名拾取菜单Utility>File>ChangeJobname。在弹出的对话框中的"[/FILNAM]"文本框中输入zhou,定为标题,单击"OK"。拾取菜单Utility>File>ChangeDirectory。修改工作目录,在弹出的对话框中选择路径"H:\zhou"。3.通过ANSYS支持的IGES接口,导入Pro-e中创建的实体模型,具体操作：GUI：Menu>File>Import>IGES弹出对话框,点OK,再点Browse,选择文件zhou.jgs,点OK。导入完成。图2导入模型二.定义单元类型及其常数定义单元类型GUI：MainMenu>Proprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete弹出对话框,选实体单元"Solid"中的"Brick8node45"。2.定义单元实常数单元实常数是依赖单元类型的单元特性。在这里不需要设置实常数。3.定义材料属性此处定义轴材料的弹性模量为210000,泊松比为0.3。具体操作如下：GUI：MainMenu>Proprocessor>MaterialProps>MaterialModels>Structural>Liner>Elastic>Isotropic在弹出的对话框中输入EX=2.1e5,PRXY=0.3划分网格1.通过设定SmartSize值,让系统自动设定每个边的网格尺寸。GUI：MainMenu>Proprocessor>Meshing>SizeCntrl>SmartSize>Basic在弹出的对话框中根据精度需要选"3"〔数字越大网格划分越粗糙,一般将滚动条设置在4~8。GUI：MainMenu>Proprocessor>Meshing>Mesh>Volumes>Free.在弹出的对话框中点击"PickAll".划分后如图：图3网格划分四．施加载荷和求解1.施加位移约束1.1由于模型比较复杂,曲面较多不方便选择。通过给面编号可以化简选面的过程。GUI：UtilityMenu>Plot>Areas/UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering...在弹出的对话框中将AREAAreanumbers选项中Off转为On,激活曲面标号。记下需要加载约束的载荷的曲面编号。图4曲面编号图4曲面编号1.2将约束加载在轴大端面,即要固定的曲面,以节点为单位。GUI：UtilityMenu>Select>Entities在弹出的对话框中选Areas,ByNum/Pick,FromFull,点"OK"。在弹出的对话框中输入要选择的面的数字。GUI：UtilityMenu>Select>Entities在弹出的对话框中选Nodes,Byattatchto,选AreasAll。选择与上步所选面相关联连的所有节点为加载对象。GUI：MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>OnNodes在弹出的对话框中选择"PickAll",在弹出的对话框中选AllDOF,如图:图5施加约束2.1选择要加载荷的节点GUI：UtilityMenu>Select>Entities在弹出的对话框中选Areas,ByNum/Pick,FromFull,点"OK"。在弹出的对话框中输入要选择的面的数字,即为轴小端键槽一边的工作侧面。点"OK"。GUI：UtilityMenu>Select>Entities在弹出的对话框中选Nodes,Byattatchto,选AreasAll。选择与上步所选面相关联连的所有节点为分析和加载对象。GUI：UtilityMenu>Parameters>GetScalarData在弹出的GetScalarData〔提取数值参量对话框,选择Modeldata>Forselectedset<从选择集>,点"OK"。弹出的GetDataforSelectedSet〔从选择集中提取数据对话框,在Nameofparametertobedefined文本框中输入"No_Nodes"作为代表将要提取的数据参变量。选择Datatoberetrieved>Currentnodeset>No.Ofnodes,由此获取节点数。用来计算加载载荷值。将坐标系变为柱坐标系GUI:UtilityMenu>WorkPlane>ChangeActiveCSto>GlobalCylindrical将激活坐标系切换到总体柱坐标系下。GUI：MainMenu>Preprocessor>Modeling>Node>RotateNodeCS>ToActiveCS弹出节点选择对话框,要求选择欲旋转坐标系的节点。单击PickAll按钮,选择所有节点,所有选择节点的节点坐标系都将被旋转到当前激活的坐标系下,即总体柱坐标系。2.2施加载荷GUI:MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Force/Moment>OnNodes在弹出的对话框中点PickAll,点"OK",在弹出的对话框中,选FY<所选坐标轴与图示中的标准坐标轴要相互对应,方向要"压"向键槽侧面>,输入0.1〔在统计出该面上所有节点数后,计算出分配在每个节点上的力,点"OK"。如图：图6施加载荷4.求解GUI：MainMenu>Solution>Solve>CurrentLS五.查看分析结果1.显示模型变形图GUI：MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>Deformedshape图7轴的变形图2.显示位移等值线分布图GUI：MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>NodalSolu在弹出的对话框中选：NodalSolution>DOFSolution>Displacementvectorsum由图获知最大位移值。图8位移等值线分布图显示等效应力等