搜索ANSYS對(duì)機(jī)架強(qiáng)度的有限元分析
2016-10-25 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
本期分享主要是對(duì)于軋機(jī)的機(jī)架的有限元分析。在對(duì)機(jī)架三維建模后,導(dǎo)入ansys有限元分析軟件進(jìn)行分析。首先,對(duì)機(jī)架進(jìn)行合理網(wǎng)格劃分,以及邊界條件、載荷的施加,給出機(jī)架內(nèi)的應(yīng)力分布、位移分布(縱向、橫向)以及最大應(yīng)力值、發(fā)生位置,校核機(jī)架是否滿(mǎn)足強(qiáng)度要求,并計(jì)算機(jī)架的縱向剛度。
1、三維模型的創(chuàng)建及導(dǎo)入
(1)、 在solidworks軟件中創(chuàng)建機(jī)架的三維圖,并保存為*.x-t格式文件,打開(kāi)ansys 軟件。通過(guò)multi manu------import--------parameter--------1750j01.x-t,將創(chuàng)建的模型導(dǎo)入ansys軟件中。
(2)、設(shè)置單元類(lèi)型
ANSYS Main Menu—>Preprocessor—>Element Type—>Add/Edit/Delete
選取10node187單元
(3)、設(shè)置材料屬性
ANSYS Main Menu—>Preprocessor—>Material Props—> Material Models
各向同性線彈性材料:E=2e11,ν=0.3
(4)、網(wǎng)格劃分
ANSYS Main Menu>Preprocessor>Meshtool選擇Smartsize,設(shè)置網(wǎng)格疏密程度4級(jí),點(diǎn)擊mesh。可根據(jù)需要,在應(yīng)力比較集中之處細(xì)化網(wǎng)格。
選中要?jiǎng)澐值捏w(亦可點(diǎn)擊Pick All),點(diǎn)擊ok。出現(xiàn)警告信息點(diǎn)確定即可。
2、載荷與約束的施加
(1)、施加對(duì)稱(chēng)約束
ANSYS Main Menu>Solution>Define Loads>Structural>Displacement>Symmetry B.C>on Areas選取3個(gè)對(duì)稱(chēng)面,點(diǎn)擊ok。
(2)、施加軋制壓力pressure
ANSYS Main Menu>Solution>Define Loads>Structural>Pressure>on Areas
選定機(jī)架上與壓下螺絲接觸的位置施加壓力,輸入壓力值:總軋制力P/4/作用面面積
選定機(jī)架上與下支承輥軸承座接觸的位置施加壓力,輸入壓力值:軋制力P/4/作用面面積。
(3)、機(jī)架地腳螺栓孔施加固定位移約束
ANSYS Main Menu>Solution>Define Loads>Structural>Displacement ->on Areas
選取地腳螺栓孔內(nèi)部的四個(gè)面,點(diǎn)擊ok。
3、求解
ANSYS Main Menu>Solution>Solve>Current LS,出現(xiàn)verify對(duì)話框選擇yes,分析完后點(diǎn)擊close
4、讀取分析結(jié)果
(1)、顯示變形后的結(jié)果
(2)、Y方向的位移
由Y方向的位移圖可以看出:最大位移為Y1=0.507e-3m,最小位移Y2=-0.158e-3m。所以零件的縱向剛度為fk=P/2/y=2e7/2/(0.507e-3+0.158e-3)=1.5e10N/m
(3)、等效應(yīng)力查看
查看立柱處等效應(yīng)力:multimanu--select--entity--element---OK---box--OK---plotctrl--replot
同樣的方法得到上橫梁的等效應(yīng)力:
由上圖可知:機(jī)架的最大等效應(yīng)力為69.1MPa,上橫梁的等效應(yīng)力最大為69.1MPa,立柱的最大等效應(yīng)力為41.1MPa。則最大應(yīng)力發(fā)生在上橫梁處。
許用應(yīng)力:
橫梁:50~70MPa
立柱:40~50MPa
則機(jī)架結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足強(qiáng)度上的要求。
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