上海大学现代设计方法学ANSYS上机报告.docx

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1、《现代设计方法学》ANSYS上机报告学院：专业：姓名：学号：指导教师：上机时间：2014.5.18成绩：目录1.ANSYS在机械结构静力学分析中的应用31.1实验描述31.2实验结果32.ANSYS在机械结构动力学分析中的应用42.1实验描述42.2实验结果53.上机实习II（扳手的受力分析）63.1实验描述63.2实验结果64.上机实习III（扳手的可靠性分析）74.1实验描述74.2实验结果75.上机实习IV（扳手的优化设计）85.1实验描述85.2实验结果96.直角支架结构问题116.1实验描述116.2实验结果127.机翼模型的受力分析147

2、.1实验描述147.2实验结果158.垂悬杆受力分析168.1实验描述168.2实验结果169.有限元ANSYS课程体会181.ANSYS在机械结构静力学分析中的应用1.1实验描述【问题】图示为汽车连杆的几何模型，连杆厚度为0.5in(1in=0.0254m)，图中所注尺寸单位均为英寸，在小头孔的内侧90。范围内承受P=1000psi的面载荷作用，试利用有限元法分析该连杆的受力状态。连杆的材料属性为：弹性模量E=30e6psi(1psi=6894.780Pa),泊松比为0.3。1.2实验结果2.ANSYS在机械结构动力学分析中的应用2.1实验描述【问

3、题】图示为一个“工作台-电动机”系统，当电动机工作时由于转子偏心引起电动机发生简谐振动，这时电动机的旋转偏心载荷是一个简谐激励，计算系统在该激励下结构的响应。要求计算频率间隔为10/10=1Hz的所有解，以得到满意的响应曲线，并用POST26绘制幅值对频率的关系曲线。已知条件如下：电动机质量m=100kg；简谐激励FX=100NFZ=100N,比FX落后90。相位角；频率范围0~10Hz；所有的材料均为235钢，其特性为弹性模量=2×1011N/m2,泊松比=0.3，密度=7.8×105kg/m3;工作台面板厚度=0.02m；工作台支撑梁的几何特性：

4、截面面积=2×10-4m2，惯性矩=2×10-8m4，宽度=0.01m，高度=0.02m。2.2实验结果划分网格图分析图3.上机实习II（扳手的受力分析）3.1实验描述实习要求：【问题】如图所示的扳手零件，长度为lenth、小端宽度为width，大端圆角半径为filletr，已知零件厚度为5mm，材料弹性模量2e5Mpa，泊松比0.3，屈服强度为200Mpa。设使用时大端内六边形固定，载荷通过小端圆弧与上边的切点，大小为500N。3.2实验结果4.上机实习III（扳手的可靠性分析）4.1实验描述问题描述：【问题】如图所示的扳手零件，长度为lenth、

5、小端宽度为width，大端圆角半径为filletr，已知零件厚度为5mm，材料弹性模量2e5Mpa，泊松比0.3，屈服强度为200Mpa。设使用时大端内六边形固定，载荷通过小端圆弧与上边的切点，大小为500N。【要求】在ANSYS软件平台上，在“上机实习II”的基础上，进行该零件的可靠性分析。4.2实验结果5.上机实习IV（扳手的优化设计）5.1实验描述【问题】如图所示的扳手零件，长度为lenth、小端宽度为width，大端圆角半径为filletr，已知零件厚度为5mm，材料弹性模量2e5Mpa，泊松比0.3，屈服强度为200Mpa。设使用时大端内六

6、边形固定，载荷通过小端圆弧与上边的切点，大小为500N。【要求】针对上机实习II所分析的扳手零件，在ANSYS软件平台上对其长度（范围为150~250mm）、小端宽度（范围为20~40mm）、大端圆角半径（范围为5~15mm）等尺寸进行优化，使零件用料最省，并且最大应力不超过屈服应力200MPa。5.2实验结果6.直角支架结构问题6.1实验描述【问题】问题描述：Thisisasimple,singleloadstep,structuralstaticanalysisofthecorneranglebracketshownbelow.Theupperl

7、eft-handpinholeisconstrained(welded)arounditsentirecircumference,andataperedpressureloadisappliedtothebottomofthelowerright-handpinhole.TheobjectiveoftheproblemistodemonstratethetypicalANSYSanalysisprocedure.TheUSCustomarysystemofunitsisused.Thedimensionsofthecornerbracketaresh

8、ownintheaccompanyingfigure.ThebracketismadeofA36steelw