ANSYS空间实体轮应力分析.docx
计算力学作业
匀速转动轮子的静力学分析
一．有限元计算〔见视频文件\yutao28.avi〕
二．有限元分析实例
：角速度525rad/s弹性模量3e7psi泊松比0.3密度0.00073(bf*s^2/in^4)
模型建立
画平面矩形三个布尔加画倒角线线围成倒角面四个
利用关键点生成轮外缘圆弧线〔如上图〕线围成面取全部面布尔加二维平面生成完成〔如下列图〕
通过面绕轴线旋转拉伸成三维模型
生成圆柱布尔减得到圆柱孔〔如下列图〕
参数选择
单元类型选择为20节点的186号单元
材料弹性模量3e7psi泊松比0.3密度0.00073(bf*s^2/in^4)
网格划分
由于中间薄板有孔，分两块来划分网格，先移动转开工作面，用工作面切分实体块〔如下列图〕
上下边缘用六面体网格映射生成，中央薄板用四面体网格自由划分〔如下列图〕
在两种不同划分区域的交界处，为了降低求解规模，要转变单元类型。由20节点186退化四面体单元转换成10节点187四面体单元.显示如下列图
加约束和载荷，并求解
两剖面的约束为斜约束不能用UX,UY表示，只能通过对称约束。〔如下列图〕
为了防止刚性位移，在左下角节点加Y方向约束
加Y方向角速度
求解
结果分析
变形比照图
其有效应力图如下
可以很明显地看到孔沿周向的应力集中。
?VONMISESSTRESS??是根据材料失效理论计算的第四强度理论，是一个关于第1、2、3主应力的公式。
建立柱坐标进行周向扩展浏览
命令流
/CLEAR,NOSTART
/COM,ANSYSRELEASE13.0U20:41:3701/14/2013
!*
/REPLOT,RESIZE
/FILNAME,yutaos,0
/TITLE,yutaos
/PREP7
!*
ET,1,SOLID186
!*
!*
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,DENS,1,,0.00073
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,EX,1,,30e6
MPDATA,PRXY,1,,0.3
RECTNG,1,1.5,0,5,
RECTNG,3.25,3.75,0.5,3.75,
RECTNG,1,3.75,1.75,2.5,
FLST,2,3,5,ORDE,2
FITEM,2,1
FITEM,2,-3
AOVLAP,P51X
!*
LFILLT,16,28,0.25,,
!*
LFILLT,28,23,0.25,,
!*
LFILLT,14,27,0.25,,
!*
LFILLT,27,19,0.25,,
FLST,2,3,4
FITEM,2,6
FITEM,2,4
FITEM,2,2
AL,P51X
FLST,2,3,4
FITEM,2,9
FITEM,2,8
FITEM,2,11
AL,P51X
FLST,2,3,4
FITEM,2,30
FITEM,2,31
FITEM,2,29
AL,P51X
FLST,2,3,4
FITEM,2,32
FITEM,2,34
FITEM,2,33
AL,P51X
K,100,3.5,0.745,0,
K,101,3.5,3.505,0,
!*
LARC,8,7,101,0.35,
!*
LARC,5,6,100,0.35,
FLST,2,2,4
FITEM,2,35
FITEM,2,7
AL,P51X
FLST,2,2,4
FITEM,2,5
FITEM,2,36
AL,P51X
FLST,2,13,5,ORDE,2
FITEM,2,1
FITEM,2,-13
AADD,P51X
FLST,2,3,4,ORDE,3
FITEM,2,12
FITEM,2,-13
FITEM,2,17
LCOMB,P51X,,0
FLST,2,3,4,ORDE,3
FITEM,2,10
FITEM,2,20
FITEM,2,22
LCOMB,P51X,,0
SAVE
NUMSTR,STAT
/PNUM,KP,0
/PNUM,LINE,1
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!*
/PNUM,