ansys轴对称结构的静力分析

《ansys轴对称结构的静力分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第六章轴对称结构的静力分析在工程实践所应用的结构中，有许多结构是可以由一个截面绕一个轴旋转而生成的，如果这种结构所受的外载荷和边界条件也沿此轴对称，则称此结构为轴对称结构。在有限元理论中对于此类结构有专门的简化方法，在ANSYS中也可以通过结构的轴对称性简化模型，缩短计算时间，提高计算效率。本章所介绍的实例是带有鼓桶的压气机盘结构件，在进行整体分析时，可以通过对模型的简化（比如去除盘上小孔等）将模型简化为符合轴对称性质的结构，从而可以用轴对称方法对压气机盘组件进行整体分析。6．1问题描述某型压气机盘鼓结构件如图6.1所示，在整体分析时不对叶片和压气机上的孔建模，将叶片的引起的离心效

2、果作为线分布力施加于轮盘的边缘。图6.1压气机盘鼓件图中所标各点坐标如表6.1所示。表6.1盘上各关键点坐标点编号12345678X226226157237.5229.2237.5126138Y208.8258.7258.7220.3220.3208.8276.7276.7点编号91011121314151617X102.5102.5237.5237.5135243.85243.85229.2162.5Y263248.7273.8264.1248.7273.8254.8254.8264.1盘转速为11373转/分，盘材料TC4钛合金，其弹性模量为：1.15×10MPa，泊松比为0.

3、30782，密度为4.48×10吨/立方毫米。叶片数目为74个，叶片和其安装边总共产生的离心力等效为628232N（沿径向等效），这些力假定其均匀作用于轮盘边缘。位移约束施加于鼓桶上，为在鼓桶的上表面施加径向约束，在鼓桶的侧面施加轴向约束。6．2建立模型完整的前处理过程包括：设定分析作业名和标题；定义单元类型和实常数；定义材料属性；建立几何模型；划分有限元网格。下面就结合本实例进行介绍，本实例中的单位为应力单位MPa，力单位为N，长度为mm。6．2．1设定分析作业名和标题在进行一个新的有限元分析时，通常需要修改数据库文件名（原因见第二章），并在图形输出窗口中定义一个标题用来说明当前

4、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）ANSYS6.1所用的主菜单的内容不尽相同，为此我们需要在分析开始时选定分析内容的范畴，以便ANSYS6.1显示出跟其相对应的菜单选项。（1）选取菜单路径UtilityMenu>File>ChangeJobname，将弹出修改文件名(ChangeJobname)对话框，如图6.2所示。图6.2设定分析文件名（2）在输入新文件名(Enternewjobname)文本框中输入文字“CH06”，为本分析实例的数据库文件名。（3）单击按钮，完成文件名的修改。（4）选取菜单路径UtilityMenu>File

5、>ChangeTitle，将弹出修改标题（ChangeTitle）对话框，如图6.3所示。图6.3设定分析标题（5）在输入新标题(Enternewtitle)文本框中输入文字“staticanalysisofcompressorstructure”，为本分析实例的标题名。（6）单击按钮，完成对标题名的指定。（7）选取菜单路径UtilityMenu>Plot>Replot，指定的标题“staticanalysisofcompressorstructure”将显示在图形窗口的左下角，如图6.4所示。图6.4显示指定了的分析标题（8）选取菜单路径MainMenu>Preference，将

6、弹出菜单过滤参数选择（PreferenceofGUIFiltering）对话框，如图6.5所示。图6.5菜单过滤参数选择(PreferenceofGUIFiltering)对话框（9）单击对话框中的Structural（结构）选择按钮，选中Structural选项，以便ANSYS6.1的主菜单设置为与结构分析相对应的菜单选项。（10）单击按钮，完成分析范畴的指定。6．2．2定义单元类型在进行有限元分析时，首先应根据分析问题的几何结构，分析类型和所分析的问题的精度要求等，选定适合分析实例的有限元单元。本例中选用4节点四边形板单元PLANE42，PLANE42可以通过控制单元行为方式的

7、选项设置其为轴对称单元。（1）选取菜单路径MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete，将弹出单元类型定义(ElementTypes)对话框，如图6.6所示。图6.6定义单元类型（2）单击按钮，将弹出单元类型库(LibraryofElementTypes)对话框,如图6.7所示。图6.7单元类型库对话框（3）然后在左边的列表框中选择“Solid”，选择实体单元类型。（4）在右边的列表框中选择“Quad4node42