有限元分析作业
作业名称轴类零件静态受力分析
姓名
学号
班级
题目：
图1
上图1为一个轴类零件模型。板的材料参数为：弹性模量E=200GPa,泊松比u=0.25：此模型在左侧表面施加固定位移约束，在右侧的右侧表面施加20Mpa的局部压力载荷。
题目分析：
此题是一个静态的受力分析，没有涉及到温度、膨胀系数之类，属于一个比较简单的受力分析。用solidworks软件绘制三维模型，并导入到ANSYS中，对其进行材料的设定，网格划分，施加约束、载荷并求解。
分析过程：
1.定义单位、文件名、储存路径及标题
定义工作文件名:执行File-Chang Jobname-3080611075
更改工作文件储存路径：执行File-Chang Directory-D:\ANSYS
定义工作标题：执行File-Change Tile-001
2.定义分析类型、单元格类型及材料属性
a)定义分析类型
GUI：Main Menu | Preference,如图2
图2
b)选择单元格类型
考虑到分析实体的结构相对复杂，选用中间节点的四面体单元，solid92，如图3
图3
c)定义材料属性，如图4
图4
3.建立模型并导入到ANSYS
a)在solidworks中建立三维模型（省略），另存为*.x_t格式。如图5
图5
b)将上述模型导入到ANSYS
执行File-Import—PRAR…—浏览上述模型，如图6
图6
4.网格划分：
a)考虑到零件的复杂性，采用智能网格划分，精度为1，其他选项为默认，如图7
图7
b)划分结果，图8
图8
5.约束加载
a)添加位置约束
Solution-apply-structural-displacement-on areas（对两小圆孔表面面进行约束），如图9
图9
b)添加载荷
Solution-define load-structural-press-on areas
在大圆孔左侧表面施加20Mpa的载荷（压力），如图10
图10 图11
c)求解
Solution-Current LS
图解
a)位移图解
Main Menu: General Postproc -> Plot Results -> Contour Plot-Nodal Solution—Displacement vector sum，如图11
图11
其中位移最大的节点是2124, 其数值如下图12：
2123 -0.10873E-04 0.95816E-07-0.81077E-07 0.10874E-04
2124 -0.11007E-04-0.54780E-07-0.85639E-07 0.11008E-04
图12
b)应力图解
Main Menu: General Postproc -> Plot Results -> Contour Plot-Nodal Solution—von Mises stress，如图13
图13
其中应力最大的节点是1400, 其数值如下图14：
1399 0.48174E+08 0.92384E+06-0.18997E+08 0.67171E+08 0.59756E+08
1400 0.48836E+08 0.27616E+06-0.19776E+08 0.68612E+08 0.61105E+08
1401 0.45827E+08 0.15004E+07-0.18950E+08 0.64777E+08 0.57355E+08
图14
结论
ANSYS具有强大而广泛的分析功能：广泛应用于结构、热、电磁、声学、流体等多物理场及多场相互耦合的线性、非线性问题。应用于各种工业领域如航空、
航天、汽车、军工、机械、电子、建筑、医疗等。但ANSYS在建模方面没有SW等专业建模软件方便、迅捷，当分析复杂三维图形时，可先在SW软件中完成建模，然后导入ANSYS中进行进一步分析。
