ansys有限元分析课程设计3

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1、沈阳理工大学装备工程学院综合课程设计前言机械类专业要学习和掌握现代的机械设计方法，应能利用计算机等工具进行一般机械产品的设计。有限元法是力学理论和近代数字电子计算机上的计算方法相结合的产物。它的产生和发展，对于分析工程中复杂的结构问题发挥了重要作用，是机械产品设计和进行振动分析的必不可少的重要手段。通过有限元的课程设计，利用有限元计算软件进行一次较为完整的全面训练，要求自己动手，数据准备，上机计算，结论分析等。并能进一步培养综合运用各种知识分析问题和解决问题的能力，把书本上的知识及老师的讲授，并且还特别注意紧密联系工程实际问题，以培养深入思

2、考和理论联系实际的能力。这实际上是一次全方面的考核，通过这样的训练，会得到深刻的认识，为今后利用有限元法和CAD技术解决实际问题打下较好的基础。通过有限元的课程设计来解决一个实际的问题，确实使过去许多材料力学解决不了的问题得到迅速而又可靠的解答。计算机辅助设计的应用和有限元软件的配合，使得原本麻烦费力变得快速。有限元分析软件已成为CAD常用计算方法库中不可缺少的内容之一，通过人机交互作用，自动建模和生成数据文件，最后的计算结果以图形方式输出，这样是结果与图形，受力及载荷的作用形式一目了然更加形象。对身管强度的计算采用了ANSYS13.0有限

3、元程序进行分析，其基本思想就是把每个单元变形链接在一起构成整个身管的变形，利用线性的应力、应变基本方程和物理基本方程，较为有效地解决复杂载荷的身管应力和应变计算。ANSYS13.0有限元分析的基本步骤为：（1）分析问题；（2）建立有限元模型；（3）施加载荷；（4）进行求解；（5）后处理。25沈阳理工大学装备工程学院综合课程设计1．用AutoCAD绘制出加农炮身管图并标注尺寸1.1绘制炮身结构由提供的86式85毫米加农炮身管结构图，应用AutoCAD2011软件采用第一角投影法，严格按照GB4457-4460-84，GB131-83《机械制图

4、》标准规定制图，炮身零件工程图见附录1。1.286式85毫米加农炮身管图说明（1）图纸名称：86式85毫米加农炮身管图；（2）绘图比例：1:15；（3）数量：1；（4）绘图方法：半剖式。1.3在绘制过程中应注意问题（1）绘图前先设置图限、图层；（2）不同类型的对象绘制在不同的图层上，利于以后修改；（3）设置线宽显示比例，使粗细线显示协调；（4）内螺纹的大径为细实线，小径为粗实线；（5）标注前先设置标注样式，包括非圆直径、角度、标准标注等；（6）将图形缩小到A4图纸后，应注意放大线宽。25沈阳理工大学装备工程学院综合课程设计2.用AutoCA

5、D绘出身管截面图建立有限元模型有两种方法，输入法和创建法。输入法是直接输入由其他CAD软件创建好的实体模型，创建法是在ANSYS中从无到有地创建实体模型，两者并不是完全分开的。但由于ANSYS在创建模型是过于繁琐，本次课程设计采用输入法建立有限元模型。利用AUTOCAD2011,以y轴为火炮身管的对称轴绘制截面图的右侧部分，并利用CAD中面域功能将所绘制的图形面域化。将上述绘制好的图形以“SAT”文件格式导出,保存并命名。25沈阳理工大学装备工程学院综合课程设计3.问题分析3.185mm火炮身管静态受力分析身管的材料参数为：弹性模量E=27

6、0GPa,泊松比u=0.3：此模型后端施加X轴方向固定位移约束，在身管的膛低和坡膛之间内侧表面垂直内表面方向上施加MP的均布载荷。模型如图3-1所示。图3-13.2确定问题范围在对问题有了初步了解以后，进一步要弄明白问题涉及的领域，即确定问题的范围。对问题分析可知本问题属于结构力学领域中的静态分析问题且在材料变形的线性变形的范围内。25沈阳理工大学装备工程学院综合课程设计4.建立有限元模型建立模型包括设定分析作业和标题；定义单元类型和实常数；定义材料属性；导入几何模型；划分有限元网格。其具体步骤为：4.1设定分析作业名和标题在进行一个新的有

7、限元分析时，通常需要修改数据库名，并在图形输出窗口中定义一个标题来说明当前进行的工作内容。另外，对于不同的分析范畴（结构分析，热分析，流体分析，电磁场分析等），ANSYS所用的主菜单的内容不尽相同，为此，需要在分析开始时选定分析内容的范畴，以便ANSYS显示出与其相对应的菜单选项。1)定义工作文件名:执行File-ChangJobname-1011040133如图4-1所示。图4-12)定义工作标题：执行File-ChangeTile-Thestressaanlysisofthe80mmGun如图4-2所示。图4-225沈阳理工大学装备工程

8、学院综合课程设计1)更改工作文件储存路径：执行File-ChangDirectory-F:workansys如图4-3所示。图4-34）定义分析类型，执行MainMenu-P