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如何使用Pro/E和ANSYS解决结构支座有限元分析

时间 : 2019-07-30   浏览量:...

华辰有限元提供结构支座有限元分析,作为多向活动部件的连接装置,主要受来自复杂部件的载荷的作用力,由于载荷力复杂多变,且局部应力集中的现象存在,导致接触面产生不规则的破坏。以前的设计方案基本是粗略的,对于结构尺寸不能做到很精确的设计,使用效果并不理想。本文利用Pro/E三维设计软件对结构支座进行参数化建模,将 Pro/E建立的三维模型转化为.igs格式文件,然后导入到ANSYS中,对其进行网格划分,以得到结构支座的有限元模型。


1、结构支座有限元模型的建立

使用Pro/E Wildfire 4.0建模,建模后保存.igs格式副本文件存盘,这种格式几乎是所有CAD软件都可以识别的,再将建立模型导入到ANSYS中。用Pro/E建立的结构支座模型。

为了方便计算机进行模拟分析,把模型进行了简化,忽略一些小圆角或者是小圆孔,不影响模型的主形体。

导入三维模型

本文分析目标为结构支座模型,模型采用Pro/E三维模型导入ANSYS中。

建立有限元模型

定义单元类型为Solid 10node 92,材料为Q235,弹性模量E=200Gpa,泊松比为0.3,并对其进行网格划分,定义网格尺寸为15。

载荷与边界约束

结构支座所受均布载荷在φ150圆孔下半圆柱面法线方向,均布载荷大小为q=20kN/m²,

位置约束为其底座孔,对其进行固定约束。

(1) 约束四个安装孔:

Main Menu:Solution→Define Load→Apply→Structural→Displacement→Symmetry B.C.→On Areas+ 拾取四个安装孔的8个圆柱面→ OK

(2)在整个基座的底部施加位移约束(UY=0):

Main Menu: Solution→Define Load→Apply→Structural→Displacement →on Lines +

拾取基座底部的所有边线,选择 UY 作为约束自由度→OK。

(3)在φ150圆孔的的下半圆柱面施加法向均布载荷:

Main Menu: Solution→Define Load→Apply→Structural→Pressure→On Areas→拾取球形接触面→Apply→输入压力值20000→OK。

(2)结构支座的刚度、强度分析

2、求解结构支座的变形

有限元模型建立后,进行了材料参数的设定以及载荷的施加,则可以得出结构支座的变形。

2.2 结构支座的Von Mise等效应力图

Von Mise等效应力图:

Main Menu→General Postproc→Plot Results→Contour Plot→Nodal Solu

选择Von Mise Stress,则可以得出Von Mise等效应力图。

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