有限元分析凸輪軸ansys分析文本

ANSYS軟件及應(yīng)用

姓名：李麗鋒

班級(jí)：Y120103

學(xué)號(hào)：s12001021

專業(yè)：動(dòng)力機(jī)械及工程

基于proe和ansys的三維凸輪軸有限元分析

利用Proe三維軟件對凸輪軸的建模，并用ansys軟件對所做實(shí)體進(jìn)行求解，利用ansys精確的求解能力對實(shí)體進(jìn)行求解，能夠很精確的求解。

建立如下圖所示的三維凸輪軸

已知彈性模量：106GPa材料密度：7.15e+3kg/m3泊松比:0.3

長度單位為：mm求出其前10階自由模態(tài)

輔助軟件：proe三維制圖

具體操作步驟：

1：通過proe三維制圖軟件繪制出凸輪，并保存為副本＊.igs格式，存儲(chǔ)作業(yè)文件夾中！

2：指定工作目錄:打開指定工作目錄，打開ANSYS。

3：定義單元類型Solid大類的10nodes92類型的

4：定義材料屬性MainMenu~Preprocessor~Material

Props~MaterialModels，彈出如上右圖所示

在圖示框中令“EX=106e3，PRXY=0.3”單擊【OK】按鈕關(guān)閉對話框，同時(shí)在上一級(jí)目錄選擇Density，彈出對話框，令DENS=7.15e+3，最后關(guān)閉對話框，完成材料屬性設(shè)置。

5：Ansys菜單file~improt~iges選中之前保存的副本tulun＊.igs文件，導(dǎo)入ansys中，如上右圖！

6：完善凸輪軸菜單路徑MainMenu~Preprocessor~Modeling~Create~Volumes~Cylinder~ByDimensions打開對話框，令RAD1=0，RAD2=0.8，Z1=1，Z2=3，THETA1=0，THETA2=360,單擊【OK】按鈕關(guān)閉對話框完成設(shè)置。

7：改變當(dāng)前坐標(biāo)系為直角坐標(biāo)系。執(zhí)行UtilityMenu~WorkPlane~ChangeActiveCSto~GlobalCartesian命令。

8：復(fù)制實(shí)體到指定位置菜單路徑MainMenu~Preprocessor~Modeling~Copy~Volumes彈出對話框，用鼠標(biāo)左鍵選定被復(fù)制實(shí)體，單擊【OK】，彈出如下左圖對話框，令DX=0，DY=0，DZ=3，單擊【OK】完成實(shí)體的復(fù)制！

9：改變當(dāng)前坐標(biāo)系為直角坐標(biāo)系。執(zhí)行UtilityMenu~WorkPlane~ChangeActiveCSto~GlobalCylindrical命令。

10：復(fù)制并旋轉(zhuǎn)實(shí)體執(zhí)行菜單MainMenu~Preprocessor~Modeling~Copy~Volumes，鼠標(biāo)左鍵選定實(shí)體單擊【OK】彈出對話框令DX=0，DY=90，DZ=0，單擊【OK】則完成實(shí)體的旋轉(zhuǎn)。

11：刪除多余實(shí)體菜單路徑MainMenu~Preprocessor~Modeling~Delete~VolumesOnly用鼠標(biāo)左鍵完成實(shí)體的選擇，單擊【OK】完成多余實(shí)體的刪除！

12：沿用7,8,9,10,11步驟方法對凸輪軸完善

13：實(shí)體的體相加執(zhí)行MainMenu~Preprocessor~Modeling~Operate~Booleans~Add~Volumes命令，彈出一個(gè)如下左圖拾取框，單擊PickAll對實(shí)體進(jìn)行布爾運(yùn)算相加！

14：劃分網(wǎng)格菜單路徑MainMenu~Preprocessor~MeshTool，彈出如上右圖對話框，在對話框中勾選smartsize，選擇Mesh的類型為Volume，并單擊【Mesh】按鈕，選擇整個(gè)模型，單擊【OK】或選擇【PickAll】按鈕。劃分好的網(wǎng)格如下左圖：

15：選擇分析類型菜單路徑MainMenu~Preprocessor~Sloution~AnalysisType~NewAnalysis，在彈出的對話框中選擇“Modal”，單擊【OK】按鈕確定并關(guān)閉對話框。

16：設(shè)定拓展模態(tài)結(jié)束菜單路徑MainMenu~Preprocessor~Sloution~AnalysisType~AnalysisOption，在彈出對話框中設(shè)定“No.Ofmodestoextract=10,NMODE=10”，單擊【OK】按鈕確定并打開對話框，單擊【OK】按鈕。

17：施加載荷本人所求為自由模態(tài)，不需要施加任何載荷，任何約束。

18：求解菜單路徑MainMenu~Preprocessor~Sloution~Slove~CurrentLS，彈出如上圖對話框單擊【OK】按鈕繼續(xù)彈出如圖對話框，提示有一個(gè)警告【YES】按鈕忽略提示，開始計(jì)算知道出現(xiàn)“Note”對話框，表示計(jì)算完畢。

19：一般后處理器GeneralPostproc查看結(jié)果摘要菜單路徑MainMenu~GeneralPostproc~ResultsSummary，得到如下圖結(jié)果

20：查看各階振型菜單路徑MainMenu~GeneralPostproc~ReadResults~ByPick，在彈出如下左圖

所示“ResultFile”對話框中選擇需要的子載荷步，單擊【Read】按鈕，讀取該階的結(jié)果。

21：查看振型圖菜單路徑MainMenu~GeneralPostproc~PlotResults~ContourPlot~NodalSolu，彈出如上右圖所示對話框，選擇Displacementvectorsum，即可得到讀取載荷步的第7~10階振型如圖所示（其余階振型查看電子文件中~ansys分析文件中相關(guān)圖片）

第五階振型第六階振型

第七階振型第八階振型

第九階振型第十階振