内容发布更新时间 : 2024/6/28 2:25:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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）

数据（长度单位mm，扭矩单位N.m） 序号 A 4 Ф45 B Ф34 C Ф28 D Ф24 E 22 T 1600 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>Change Jobname。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>Change Directory。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 1.定义单元类型

GUI：Main Menu>Proprocessor>Element Type >Add/Edit/Delete 弹出对话框，选实体单元“Solid”中的“Brick 8node 45”。 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：Main Menu>Proprocessor>Material Props>Material Models>Structural>Liner>Elastic >Isotropic

在弹出的对话框中输入 EX=2.1e5，PRXY=0.3 三. 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：Main Menu>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：Main Menu> Proprocessor>Meshing>Mesh>Volumes>Free.在弹出的对话框中点击\All\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：Utility Menu>Plot>Areas / Utility Menu>PlotCtrls>Numbering...

在弹出的对话框中将AREA Area numbers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。