轴承座(完整)讲解.ppt

练习练习-轴承座轴承座创建创建轴承座轴承座 的几何模型的几何模型(下图是轴承系统示意图下图是轴承系统示意图)，建模的步，建模的步骤是：创建体素、平移并旋转工作平面、进行体素间的布尔骤是：创建体素、平移并旋转工作平面、进行体素间的布尔操作。几何模型划分网格、加载、进行求解。操作。几何模型划分网格、加载、进行求解。Exercise轴瓦轴瓦轴轴轴承座轴承座轴承系统轴承系统(分解图分解图)21练习练习练习练习-轴承座（续）轴承座（续）轴承座（续）轴承座（续）Arch of bushing bracketBase of bushing bracketWebs(2)Mounting holes(4)Base of pillow block轴承座的各部分名称轴承座的各部分名称220.85”Bushing radius1.0”Counterbore radius0.1875”deep练习练习练习练习-轴承座（续）轴承座（续）轴承座（续）轴承座（续）Base6”x 3”x 1”1.5”.75”.75”Web.15”thick尺寸尺寸1.75”.75”.75”1.5”0.85”1”BushingCLBracket 0.75”thickFour.75”dia.holes23练习练习练习练习-轴承座（续）轴承座（续）轴承座（续）轴承座（续）四个安装孔径向约四个安装孔径向约束束(对称对称)轴承座底部轴承座底部约束约束(UY=0)载荷载荷counterbore 上的上的推力推力(1000 psi.)向下作用力向下作用力(5000 psi.)241.定义工作文件名定义工作文件名 定义文件路径，并且输入文件名定义文件路径，并且输入文件名axl。2.生成长方体生成长方体Main Menu:Preprocessor Modeling Create Volumes Block By Dimensions 在弹出对话框中输入长方体的各个边长的坐标起始值与终止值，在弹出对话框中输入长方体的各个边长的坐标起始值与终止值，x1=0,x2=3,y1=0,y2=1,z1=0,z2=3,单击单击OK3.平移并旋转工作平面平移并旋转工作平面Utility Menu:Workplane Offset WP by Increments 在工具条中，对应在工具条中，对应X,Y,Z Offset下的输入栏，输入下的输入栏，输入“2.25,1.25,0.75”,单击单击Apply。对应对应XY,YZ,ZX Angles下的输入栏，输入下的输入栏，输入“0,-90”，单击，单击OK （注意工作平面位置以及工作平面坐标注意工作平面位置以及工作平面坐标WY,WZ的变化，也可以提前执行后面的的变化，也可以提前执行后面的（6）步观察工作平面）步观察工作平面）练习练习-轴承座（续）轴承座（续）25练习练习-轴承座（续）轴承座（续）4.创建圆柱体创建圆柱体Main Menu:Preprocessor Modeling Create Volumes Cylinder Solid Cylinder 弹出对话框中，对应弹出对话框中，对应Radius输入输入“0.75/2”，对应，对应Depth输入输入“-1.5”，单击，单击OK （Depth值的正负根据值的正负根据Z坐标的方向）坐标的方向）5.复制生成另一个圆柱体复制生成另一个圆柱体Main Menu:Preprocessor Modeling Copy Volumes 弹出拾取框，拾取圆柱体，单击弹出拾取框，拾取圆柱体，单击Apply，在随后弹出对话框中，对应在随后弹出对话框中，对应DZ输入输入“1.5”，单击，单击OK6.打开图形旋转、缩放、平移工具条打开图形旋转、缩放、平移工具条Utility Menu:PlotCtrls Pan,Zoom,Rotate 单击工具条上的单击工具条上的Iso7.形成两个圆孔形成两个圆孔Main Menu:Preprocessor Modeling Operate Boolean Subtract Volumes 弹出拾取框，先选被减长方体，单击弹出拾取框，先选被减长方体，单击Apply，后拾取要减的两个圆柱体，单击后拾取要减的两个圆柱体，单击OK2001年10月1日261.使工作平面与总体笛卡儿坐使工作平面与总体笛卡儿坐标系一致标系一致Utility Menu:WorkPlane Align WP with Global Cartesian9.创建支撑部分创建支撑部分Main Menu:Preprocessor Modeling-Create Volumes Block-By 2 corners&Z 在弹出对话框中输入下列数值在弹出对话框中输入下列数值:WP X=0WP Y=1Width=1.5Height=1.75Depth=0.75单击单击OK Toolbar:SAVE_DB练习练习-轴承座（续）轴承座（续）（为更清楚表达各实体，可以打开为更清楚表达各实体，可以打开PlotCtrl下拉菜下拉菜单的单的Numering进行设置，显示结果如右图）进行设置，显示结果如右图）2710.偏移工作平面到偏移工作平面到 bushing bracket 前表面前表面Utility Menu:WorkPlane Offset WP to Keypoints 弹出拾取框，拾取刚刚创建的实体块的左上角拾取关键点，单击弹出拾取框，拾取刚刚创建的实体块的左上角拾取关键点，单击OKToolbar:SAVE_DB(SAVE_DB 保存数据库或拾取保存数据库或拾取 RESUM_DB 取消上一次取消上一次操作操作)练习练习-轴承座（续）轴承座（续）2811.创建创建 bushing bracket的上部的上部Main Menu:Preprocessor Modeling Create Volumes Cylinder Partial Cylinder 在弹出对话框中输入下列参数在弹出对话框中输入下列参数:WP X=0WP Y=0Rad-1=0Theta-1=0Rad-2=1.5Theta-2=90Depth=-0.75单击单击OKToolbar:SAVE_DB (SAVE_DB 保存数据库保存数据库或拾取或拾取 RESUM_DB 取消上一次操作取消上一次操作)练习练习-轴承座（续）轴承座（续）2912.在轴承孔的位置创建圆柱体为布尔操作生成轴孔做准备在轴承孔的位置创建圆柱体为布尔操作生成轴孔做准备Main Menu:Preprocessor Modeling Create Volume Cylinder Solid Cylinder 1）弹出对话框中输入下列参数：）弹出对话框中输入下列参数：WP X=0WP Y=0Radius=1Depth=-0.18752）拾取拾取 Apply3）弹出框中输入下列参数弹出框中输入下列参数:WP X=0WP Y=0Radius=0.85Depth=-24）单击单击OK练习练习-轴承座（续）轴承座（续）3013.从从counterbore and bushing“减减”去圆柱体去圆柱体形成轴孔形成轴孔.Main Menu:Preprocessor Modeling Operate Booleans Subtract Volumes 1)拾取构成拾取构成bushing bracket 的两个体，作的两个体，作为布尔为布尔“减减”操作的母体。操作的母体。2)单击单击Apply3)拾取大圆柱作为拾取大圆柱作为“减减”的对象。的对象。4)单击单击Apply5)拾取小圆柱体拾取小圆柱体6)单击单击OKToolbar:SAVE_DB练习练习-轴承座（续）轴承座（续）3114.合并重合的关键点合并重合的关键点Main Menu:Preprocessor Numbering Ctrls Merge Items在弹出对话框中，将在弹出对话框中，将Label设置为设置为Keypoints，单击单击OK15.建立一个关键点建立一个关键点 Main Menu:Preprocessor Modeling Create Keypoints KP between KPs 弹出对话框，拾取底座上部前面边缘线两端弹出对话框，拾取底座上部前面边缘线两端 关键点，单击关键点，单击OK；在随后弹出对话框中，选择默认设置，单击在随后弹出对话框中，选择默认设置，单击OK16.生成一个面生成一个面Main Menu:Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary ThruKPs 弹出拾取框，拾取三个顶点生成如右图所示弹出拾取框，拾取三个顶点生成如右图所示三角形面三角形面练习练习-轴承座（续）轴承座（续）3217.将三角形面拖拉生成体将三角形面拖拉生成体Main Menu:Preprocessor Modeling Operate Extrude Areas By XYZ Offset 弹出拾取框，拾取三角形面，单击弹出拾取框，拾取三角形面，单击OK，在在随后弹出对话框中，对应随后弹出对话框中，对应DX输入输入“-0.15”Toolbar:SAVE_DB练习练习-轴承座（续）轴承座（续）3318.关闭关闭 working plane display.Utility Menu:WorkPlane Display Working Plane(toggle off)19.沿坐标平面镜射生成整个模型沿坐标平面镜射生成整个模型.Main Menu:Preprocessor Modeling Reflect Volumes 弹出对话框，单击弹出对话框，单击Pick All；随后对话框中选择随后对话框中选择“Y-Z plane X”，单击单击OKToolbar:SAVE_DB20.粘接所有体粘接所有体.Main Menu:Preprocessor Modeling Operate Booleans Glue Volumes弹出对话框，单击弹出对话框，单击Pick AllUtility Menu:File Save as 文件名文件名“axl-model.db”恭喜恭喜!你已经到达第一块里程碑你已经到达第一块里程碑 -几何建模几何建模.下一步是网格划下一步是网格划分分练习练习-轴承座（续）轴承座（续）3421.定义定义 10-节点节点 四面体实体结构单元四面体实体结构单元(SOLID92)为单元类型为单元类型 1.Main Menu:Preprocessor-Element Type-Add/Edit/Delete.1.Add2.选择选择 Structural-Solid,并下拉菜单选择并下拉菜单选择“Tet 10Node 92”3.OK4.Close22.定义材料特性定义材料特性.Main Menu:Preprocessor Material Props Material Models1.弹出的对话框中依次双击弹出的对话框中依次双击Structural,Linear,Elastic,Isotropic2.在又弹出的对话框中对应在又弹出的对话框中对应“Youngs Modulus EX”下输入：下输入：30e6，对应，对应PRXY输入材料的泊松比：输入材料的泊松比：03.单击单击OK，然后也关闭，然后也关闭Define Material Model Behavior对话框。对话框。Toolbar:SAVE_DB练习练习-轴承座（续）轴承座（续）3523.用网格划分器用网格划分器MeshTool将几何模型划分单元将几何模型划分单元.Main Menu:Preprocessor Meshing MeshTool.1.将智能网格划分器（将智能网格划分器（Smart Sizing）设定为）设定为“on”2.将滑动码设置为将滑动码设置为“8”(可选可选:如果你的机器速度很如果你的机器速度很快，可将其设置为快，可将其设置为“7”或更小值来获得更密的网格或更小值来获得更密的网格)3.确认确认 MeshTool的各项为的各项为:Volumes,Tet,Free4.MESH5.弹出的拾取框中单击弹出的拾取框中单击Pick All说明说明:如果在网格划分过程中出现任何信息，拾取如果在网格划分过程中出现任何信息，拾取“OK”或或“Close”。划分网格时网格密度可由滑划分网格时网格密度可由滑动码控制，滑动码的调节范围从动码控制，滑动码的调节范围从0-10，当数值较大时，当数值较大时网格稀疏，反之，网格加密。网格稀疏，反之，网格加密。6.关闭关闭 MeshToolUtility Menu:PlotCtrls Style Size and Shape7.选择选择 2 facets/element edgeUtility Menu:File Save as 文件名文件名“axl-mesh.db”恭喜恭喜!你已经到达第二块里程碑你已经到达第二块里程碑-网格划分网格划分.下一步是加下一步是加载载.练习练习-轴承座（续）轴承座（续）3624.约束四个安装孔约束四个安装孔Main Menu:Solution Define Loads Apply Structural Displacement Symmetry B.C.On Areas 1.绘出绘出 Areas (Utility Menu:Plot-Areas)2.拾取四个安装孔的拾取四个安装孔的8个柱面个柱面说明：在拾取时，按住鼠标的左键便有实体增亮显示，拖动鼠标时说明：在拾取时，按住鼠标的左键便有实体增亮显示，拖动鼠标时显示的实体随之改变，此时松开左键即选中此实体。显示的实体随之改变，此时松开左键即选中此实体。3.OK 25.在整个基座的底部施加位移约束在整个基座的底部施加位移约束(UY=0)Main Menu:Solution Define Loads Apply Structural Displacement on Lines 1.拾取基座底部的所有线，在拾取基座底部的所有线，在picking menu 中的中的“count”应等于应等于 6。2.OK3.选择选择 UY 作为约束自由度。作为约束自由度。4.OK Toolbar:SAVE_DB 练习练习-轴承座（续）轴承座（续）3726.在轴承孔圆周上施加推力载荷在轴承孔圆周上施加推力载荷Main Menu:Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Areas 1.拾取拾取counterbore上宽度为上宽度为.1875”的所有的所有面面 2.OK3.输入面上的压力值输入面上的压力值“1000”4.Apply5.Utility Menu:PlotCtrls-Symbols 6.用箭头显示压力值，用箭头显示压力值，(“Show pres and convect as”)7.OK练习练习-轴承座（续）轴承座（续）3827.在轴承孔的下半部分施加径向压力载荷在轴承孔的下半部分施加径向压力载荷这个载荷是由于受重载的轴承受到支撑作用而产这个载荷是由于受重载的轴承受到支撑作用而产生的。生的。Main Menu:Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Areas 1.拾取宽度为拾取宽度为.85”的柱面的下半部分的柱面的下半部分2.OK3.输入压力值输入压力值 50004.OKToolbar:SAVE_DB恭喜恭喜!你已经到达第三块里程碑你已经到达第三块里程碑 -加载，加载，下一步是下一步是求解。求解。练习练习-轴承座（续）轴承座（续）3928.求解求解.Main Menu:Solution Solve Current LS1.浏览浏览 status window 中出现的信息中出现的信息,然后关闭此窗口。然后关闭此窗口。2.OK(开始求解开始求解).关闭由于单元形状检查而出现的警告信息。关闭由于单元形状检查而出现的警告信息。3.求解结束后，关闭信息窗口。求解结束后，关闭信息窗口。恭喜恭喜!你已经到达第四块里程碑你已经到达第四块里程碑-求解求解.下一步是观看结果下一步是观看结果.练习练习-轴承座（续）轴承座（续）4029.绘等效应力绘等效应力(von Mises)图图.Main Menu:General Postproc Plot Results Contour Plot Nodal Solu1.选择选择 stress2.选择选择 von Mises3.OK30.变形动画变形动画Utility Menu:PlotCtrls Animate Deformed Results.1.选择选择 stress2.选择选择 von Mises3.OK31.Exit.Toolbar:QUIT1.Save Everything2.OK恭喜恭喜!你已经完成了整个分析过程。你已经完成了整个分析过程。练习练习-轴承座（续）轴承座（续）41