轮毂有限元分析说明书(共17页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上目录1设计项目名称 大型工程软件综合课程设计2设计目的和要求(1)掌握应用catia实体建模方法。(2 )掌握应用ansys进行简单有限元分析方法，要求学生能对问题进行分析，自己独立完成。3实验内容：利用CATIA画出轮毂实体模型,然后倒入ANASY对轮毂进行有限元分析，观察轮毂在静止时面受力变化情况。4试验方法：合理利用好CATIA 和ANASYS各命令，完成实体建模与分析5三维建模生成轮毂实体(1) 打开CATIA软件:开始机械设计零部件设计。 (2) 单位设置：工具选项单位把长度单位改为毫米单击确定。 (3) 由XY平面进入草图，以原点为圆心画一个半径为200m

2、m的圆，退出草图，将圆拉伸成280mm的凸台。(4)由yz平面进入草图，用直线命令画出插入几何体的平面轮廓如图： 图5.1(5) 退出草图，将轮廓曲面绕圆柱轴线旋转360，结果如图：图5.2(6) 生成新的实体： 图5.3 (7) 由圆柱上平面，进入草图，以原点为圆心画一个半径为190mm的圆，退出草图，将做深度为20mm的凹槽。结果如图： 图5.4 (8) 由YZ平面进入草图，利用线命令画出插入体的平面图形，如图所示： 图5.5(9) 退出草图，将插入面绕圆柱轴线旋转360度,如图： 图5.6 (10) 抽出由面2生成的旋转体： 图5.7 (11)由yz平面进入草图，利用线命令画出插入几何体

3、的平面图形3。图5.8 (12) 退出草图，将插入面3绕圆柱体轴线旋转360度。 图5.9(13) 得到图如下： 图5.10（14）进入草图以原点为圆心画一个半径为160mm的圆，退出草图，将圆做成深度为80mm的凹槽。 图5.11(15) 由YZ平面进入草图，利用直线命令画出插入体的平面图 图5.12(16) 退出草图，将插入面4绕圆柱轴线旋转360度图5.13(17) 最后生成新的实体如图： 图5.14 (18) 由实体的上表面进入草图，画一个半径为170mm的圆，退出草图，将圆做成深度为40mm的凹槽。图5.15(19) 由实体的上表面进入草图，画一个半径为180mm的圆，退出草图，将圆

4、做成深度为20mm的凹槽。图5.16 (20) 由实体顶部锥面进入草图，画一个半径为10mm的圆，退出草图，做50mm的凹槽。图5.17 (21) 将圆柱一环形阵列，如图 图5.18 (22)由实体的锥面进入草图，在锥表面上，利用样条线命令画一个平面图形，如图:图5.19 (23) 退出草图，将平面图形做成深度为50mm的凹槽。 图5.20 (24)对凹槽2环形阵列，结果如图：图5.216 模型导入ANASYS过程 (1) FileImportCATIA V5chenpart01.CATpart (2) PlotCtolsstylesolid model facetsfine7 定义材料属性单

5、元类型设置：ANSYAMainMenuPreprocessorElement typeadd/edit/deleteaddsolidbrick 8node 45材料属性设置：ANSYAMainMenuMeterialPropsMaterialModelsStructuralLinearElasiticIsotropicEX(2e11) PRXY(0.3) 8 划分网格ANSYAMainMenuPreprocessorMeshingMeshToolElementAttributeVolumesset选轮毂，点击Apply. ElementTypenumber选1 SOLUD45。 Meshtoo

6、lMesh（Volumes）Shape（Tet Free）点击Mesh选择轮毂。图8.19 施加约束和载荷加约束：solotionDefineLoads Apply Structural DisplacementOn Areas ，在实体上锥面的四个柱面上加固定约束，单击Apply 选择All DoF约束。加载荷：点击Strctual下的Pressure On Areas 在实体上取如图上面输入力为500pa。图8.2求解：SolutionSolveCurrentLS 图8.310 浏览及分析结果单击PlotResultsContourPlotNodalSolustressvon mises

7、stress出现图 图10.1轮毂应力图单击PlotResultsContourPlotNodalSoluDOF solutionDisplacement出现图 图10.2轮毂位移图 由应力图可以观察到，中间四个圆柱面（即固定约束处）受到的应力最大，然后力从中间往四周走逐渐减小，最大应力44371pa.在轮毂的俩侧变形最大，轮毂位移最大为0.m.11 参考文献【1】 尤春风，CATIA V5机械设计M,北京：清华大学出版社，2002.【2】 尤春风，CATIA V5曲面造型M，北京：清华大学出版社，2002.【3】 丁仁亮，CATIA V5基础教程，北京：机械工业出版社，2006.【4】 张乐乐，ANSYS辅助分析应用基础教程上机指导书：清华大学出版社，2007. 专心-专注-专业