弹性联轴器扭振计算

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1、陈翔硕士生--弹性联轴器扭振理论及其应用的研究 来源：减速机信息网  时间：2008年8月12日15:35　　责任编辑：zhangzhengmin  第5章弹性联轴器有限元分析5.1ANSY概述5.1.1ANSYS简介随着计算机技术的高速发展，数值计算在工程中已得到越来越广泛的应用，大型的计算软件，如ANSYS已被广泛应用于结构分析、热力学分析、电磁场分析、流体分析、耦合场分析等领域。ANSYS是一种广泛的商业套装工程分析软件。所谓工程分析软件，主要是在机械结构系统受到外力负载所出现的反应，例如应力、位移、温度等，根据该反应可知道机械结构系统受到外力负载后的状态，进而判断是否符合设计要求。一般

2、机械结构系统的几何结构相当复杂，受的负载也相当多，理论分析往往无法进行。想要解答，必须先简化结构，采用数值模拟方法分析。由于计算机行业的发展，相应的软件也应运而生，ANSYS软件在工程上应用相当广泛，在机械、电机、土木、电子及航空等烦城的使用，都能达到某种程度的可信度，颇获各界好评。使用该软件，能够降低设计成本，缩短设计时间。ANSYS是由美国ANSYS公司（世界上最大的有限元分析软件公司之一）世界著名的力学分析专家Orswanson率领科技人员多年研究开发。它能与多数CAL软件接口，实现数据的共享和交换。它具有丰富和完善的单元库，材料模型度和求解器．保证了能够高效的求解各类结构的静力、动力、

3、线性和非线性问题、稳态和瞬态热分析及热-结构耦合问题、静态和时变磁场问题、压缩和不可压缩的流体动力学问题以及多耦合场问题。除具有完全交互式的前后处理功能，它还为用户提供了多种二次开发工具，ANSYS提供的开发工具包括4个组成部分：参数化程序设计语言（APDL），用户界面设计（UIDL)，用户程序特性（UPFS），ANSYS数据接口。到80年代初期，国际上较大型的面间工程的有限元通用软件主要有：ANSYS,NASTRAN，ASKA，ADINA，SAP等。以ANSYS为代表的工程数值模拟软件，是一个多用途的有限元法分析软件，它可广泛的用于核工业、铁道、石油化工，航空航天、机械制造、能源，汽车交通，

4、国防军工、电子、土木工程、生物医学、水利、日用家电等一般工业及科学研究。该软件提供了不断改进的功能清单，具体包括：结构高度非线性分析、电磁分析、计算流体力学分析、设计优化、接触分析、自适应网格划分。它包含了前置处理、解题程序以及后置处理，将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合，已成为现代工程学问题必不可少的有力工具。5.1.2ANSYS的基本使用ANSYS有两种模式：一种是交互模式（InteractiveMode)，另一个是非交互模式(BatchMode）。交互模式是初学者和大多数使用者所采用，包括建模、保存文件、打印图形及结果分析等，一般无特别原因皆用交互模式。但若分析的问题要很长时间，

5、如一、两天等，可把分析问题的命令做成文件，利用它的非交互模式进行分析。ANSYS基本对象的构成：1）节点（Node)：就是考虑工程系统中的一个点的坐标位置，构成有限元系统的基本对象。具有其物理意义的自由度，该自由度为结构系统受到外力后，系统的反应。(2）元素（Element)：元素是节点与节点相连而成，元素的组合由各节点相互连接。不同特性的工程统，可选用不同种类的元素，ANSYS提供了一百多种元素，故使用时必须慎重选择元素型号。(3）自由度（DegreeOfFreedom)：上面提到节点具有某种程度的自由度，以表示工程系统受到外力后的反应结果。5.1.3ANSYS架构及命令ANSYS构架分为两

6、层，一是起始层（BeginLevel)，二是处理层（ProcessorLevel）。这两个层的关系主要是使用命令输入时，要通过起始层进入不同的处理器。处理器可视为解决问题步骤中的组合命令，该软件主要包括三个处理器模块：前处理模块、分析计算模块和后处理模块。(1）前置处理（GeneralPreprocessor,PREP7)这个模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型。ANSYS程序提供了两种实体建模方法：自顶向下与自底向上。其过程如下：①建立有限元模型所需输入的资料，如节点、坐标资料、元素内节点排列次序②材料属性③元素切割的产生(2）求解模块SOLUTION前处

7、理阶段完成建模以后，在求解阶段，用户可以定义分析类型、分析选项、载荷数据和载荷步选项，然后开始有限元求解。其步骤为：①施加载荷和约束条件②定义载荷步并求解(3）后置处理（GeneralPostprocessor,POSTI1)POST用于静态结构分析、屈曲分析及模态分析，将解题部分所得的解答如：变位、应力、约束反力等资料，通过友好的用户界面，进行图形显示和数据列表显示。后处理的图形显示可将计算结果