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基于Ansys Workbench对某军用越野车架刚度的分析研究王磊【摘要】文章构建了带副梁槽形截面车架和矩形截面车架两种车架模型,并运用有限元对两种车架进行了刚度分析,并以分析结果为依据,为整车设计中车架设计与选型给予指导性建议.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)016【总页数】2页(P72-73)【关键词】有限元;车架;扭转刚度【作者】王磊【作者单位】陕西重型汽车有限公司,陕西西安 710020【正文语种】中文【中图分类】U467CLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-72-02 在车辆行驶于不平路面时，不同结构及截面形状的车架，会对车载装备的扭转负载产生显著影响。
本文依据某军用越野车底盘车架系统的设计方案，运用有限元法获得不同车架的扭转刚度，对比两种截面形式车架的扭转刚度，为车架的设计提供指导性建议。
带副车架槽形车架如图1，在槽形车架上方通过侧连接板及2条U型螺栓加装副车架，在纵梁内侧有6mm内腹板加强，从而提高车架扭转刚度；横梁两端分别贴合于车架内腹面。
矩形车架如图2，与槽形车架相比，刚性车架中段由两根管梁代替第二拱形横梁贯穿车架，最后端加装槽形横梁。
车架所用材料为510L，密度，弹性模量E=207GPa，泊松比μ=0.3，强度极限为510MPa，屈服极限为355MPa。
车架参数如表1所示：为便于对模型分析，将模型简化，忽略次要因素的影响，特作如下假设：（1）车架力学模型中的纵梁和横梁在扭转前后始终保持直线状态；（2）车架与横梁之间的连接为焊接与螺栓连接，所以车架与横梁之间，以及车架上各连接件之间，都采用绑定接触连接；（3）略去为满足构造或使用要求而设置的次要杆件，仅保留车架的纵梁、横梁及对刚度影响明显的连接件；（4）对于结构上的台肩、凹槽、开孔等对截面特性影响不大的特征予以忽略。
ANSYS Workbench DM模块培训课件汇报人：2024-01-07•DM模块简介•DM模块基础操作•DM模块高级功能目录•DM模块实际应用案例•问题与解决方案•总结与展望01DM模块简介DM模块是ANSYS Workbench 平台上的一个模块，用于进行三维建模、模型装配和设计优化等工作。
定义支持各种CAD模型的导入和编辑，提供丰富的建模工具和装配功能，支持多目标优化和灵敏度分析等设计优化手段。
功能DM模块的定义与功能DM模块可以导入各种CAD模型，进行编辑和装配，实现与CAD模块的无缝对接。
DM模块可以与仿真模块进行关联，将设计优化结果直接应用到仿真分析中，实现设计与仿真的集成。
DM模块与其他模块的关系与仿真模块的关系与CAD模块的关系机械设计汽车设计航空航天设计电子产品设计DM模块的应用领域01020304支持各种机械零件和装配体的建模与优化，提高设计效率和质量。
支持汽车零部件的建模、装配和优化，提高汽车性能和安全性。
支持飞机和航天器的整体和零部件设计，提高设计精度和可靠性。
支持电子产品的建模、装配和优化，提高产品性能和可靠性。
02DM模块基础操作通过ANSYS Workbench DM模块创建新的有限元模型。
在ANSYS Workbench中，用户可以通过DM模块创建新的有限元模型。
首先，用户需要选择合适的单位系统，然后定义模型尺寸、材料属性等。
在创建过程中，用户可以根据需要选择不同的建模工具，如线、面、体等，进行几何建模。
创建新模型导入模型导入已有的几何模型到ANSYS Workbench DM模块中。
如果用户已经有现成的几何模型，可以通过DM模块的导入功能将其导入到ANSYS Workbench中。
用户可以选择多种格式的几何模型进行导入，如STEP、IGES、SAT等。
在导入过程中，用户还可以对模型进行修复和清理，以确保模型的正确性和完整性。
模型查看与修改在ANSYS Workbench DM模块中查看和修改有限元模型的几何和拓扑关系。
摘要ANSYS 有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。
因此它可应用于以下工业领域：航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。
传动轴是最常件的零件，该零件结构较为简单，操作方便，加工精度高，价格低廉，因此得到了广泛的使用。
目前很多传动轴都做了适当的改进，使其适用性得到了更大的提高。
.本设计是基于ANSYS 软件来汽车传动轴行分析。
与传统的计算相比，借助于计算机有限元分析方法能更加快捷和精确的得到结果。
设置正确的模型、划分合适的网格，并合理设置求解过程，能够准确的获得分析模型各个部位的应力、变形等结果。
对零件的设计和优化有很大的参考作用。
正是因为上述优点，我在本设计中运用UG 来建立三维模型。
再将此模型导入ANSYS 软件来对其进行分析。
关键词：传动轴，三维建模，ANSYS，动静态分析A b st r ac tANSYS (f i n i t e e l e m e n t) package i s a m u l t i-p ur po s e f i n i t e e l e m e n t method for computer des i gn program that can be used to s o l ve the structure, fluid, e l ec tr i c i ty,e l ec tr o m ag n et i cf i e l ds and co lli s i on problems. So it can be applied to the followingi ndus tr i es: aerospace, au tom o t i v e,bi o m ed i ca l,b r i dge s,c on s tr uc t i on,e l ec tr o ni cs,h ea vy machinery, mi cro-el e ct r o m echa ni ca l systems, sports equipment and so on.Tr an s mi ss i on s h a f t i s the most common a r egu l a r part, the part structure i s s i m p l e, convenient o pera t i on, high pr ec i s i on, low pr i c es, it has been w i d e l y used. At pr ese n t, many have made the appro pr i at e Tr an s mi ss i on s h a f t i mpr o v e m e n t s,it has been gr ea t l y enhanced app li c a bi li ty.The des i gn i s based on ANSYS s o f t ware to Tr an s m i ss i on s ha f t by the line of s p i nd l e. Compared with the tr adi t i on a l c a l cu l at i on,computer-based f i n i t e e l e m e n t an a l y s i s method can be f a s t er and more accurate r es u l t s.Set the correct m o de l,dividing the right grid, and set a reasonable s o l ut i on process, an a ly t i ca l m o de l can ac curat e l y access t h e various parts of the stress and de f o r m at i on r es u l t s. On the part of the des i gn a ndop t i mi za t i on has great r ef ere n c e.It i s because of these advantages, the use of this des i gn in my UG to crea t et h r ee-di m e ns i on a l model Tr a ns m i ss i on s h a f t. Then this model was i n tr o duce d by t h e ANSYS s o f t wa r e to i t s line of a n a ly s i s.Key Words: Tr an smiss i on s h af t，t h r ee-d i me n si on al mo d e li ng，ANSYS，d y n am i c and s t a t i c a n al y s i s目录摘要.............................................................................................................................. - 1 -Abs tr ac t ............................................................................................................................. -2 -目录.............................................................................................................................. - 2 -第1 章绪论..................................................................................................................... - 4 -1.1 选题的目的和意义............................................................................................. - 4 -- 2 -1.2 选题的研究现状及发展趋势.............................................................................. - 4 -1.3 传动轴知识........................................................................................................ - 5 -1.4 传动轴的结构特点............................................................................................. - 5 -1.5 传动轴重要部件................................................................................................. - 6 -1.6 传动轴常用类型................................................................................................ - 7 -第2 章本课题任务和研究方法...................................................................................... - 8 -2.1 课题任务............................................................................................................ - 8 -2.2 分析方法............................................................................................................. - 8 -3.3 本课题的研究方法............................................................................................. - 9 -3.4 有限元方法介绍................................................................................................ - 9 -3.4.1 概述.................................................................................................................. - 9 -3.4.2 基本思想......................................................................................................... - 9 -3.4.3 特点................................................................................................................ -10 -3.5 ANSYS 软件简介............................................................................................. -11 -第4 章确定汽车传动轴研究对象和UG 建模............................................................. -12 -4.1 确定汽车传动轴研究对象概述........................................................................ -12 -4.2 汽车传动轴（变速箱第二轴）的3D 建模设计............................................. -14 -4.2.1 进入UG 的操作界面............................................................................ -14 -第5 章汽车传动轴的有限元分析................................................................................ -21 -5.1 有限元分析的基本步骤............................................................................ -21 -5.2 有限元分析过程与步骤........................................................................... -22 -5.2.1 转换模型格式........................................................................................ -22 -第六章总结和传动轴的优化设计分析........................................................................ -41 -结论................................................................................................................................ -41 -参考文献........................................................................................................................ -42 -致谢.............................................................................................................................. -43 -第1 章绪论1.1 选题的目的和意义随着计算机技术的日益普及和FEA 技术的蓬勃发展，人们已经广泛采用计算机有限元仿真分析来作为传动轴强度校核的方法。
基于AnsysWorkbench筒体吊装工具有限元分析摘要：采用AnsysWorkbench软件对筒体吊装工具进行有限元分析，通过建模仿真的方式了解筒体吊装工具的强度及变形情况，依托计算结果提出筒体吊装工具优化设计的方案。
关键词：筒体吊装工具；AnsysWorkbench；有限元分析随着现代科技的不断发展，工业制造和建筑施工等领域对于设备和材料的提出了更高的要求。
在筒体、压力容器等重型设备的制造和运输过程中，吊装工具是一种必不可少的装备。
利用吊装工具可以将筒体等重量物品从一个位置转移到另一个位置，并保证吊装过程的安全和稳定。
因此，对于吊装工具的设计和分析是非常重要的。
AnsysWorkbench作为一款常见的有限元分析软件，在应用于筒体吊装工具的分析中有着广泛的应用价值。
本研究对基于Ansys Workbench筒体吊装工具有限元分析的相关问题进行深入研究，为方案设计及失效分析提供理论支持。
1AnsysWorkbench的主要功能及应用流程1.1 AnsysWorkbench的主要功能Ansys Workbench是一款广泛应用于工业制造、建筑施工、航空航天等领域的有限元分析软件，其主要功能包括：（1）CAD建模。
Ansys Workbench具有强大的CAD建模功能，可以创建2D和3D的几何对象和组件，并快速导入各种文件格式的CAD数据文件。
（2）丰富的材料库。
针对各种不同的实际应用场合，AnsysWorkbench内置了广泛的材料数据库，包括金属、塑料、陶瓷、涂层、复合材料等多种材料，用户还可以在其基础上拓展和编辑自己的材料数据。
（3）划分单元.通过AnsysWorkbench中的划分单元工具可以给几何模型划分单元，包括四面体、六面体、棱柱体等单元类型，满足复杂结构的有限元分析需求。
（4）自由设定边界条件。
使用者可以在AnsysWorkbench中设定各种边界条件（BC），如固定、载荷或约束边界等，从而得到完整的有限元边界值问题。
基于ANSYS WORKBENCH的装配体有限元分析模拟装配体的本质就是设置零件与零件之间的接触问题。
装配体的仿真所面临的问题包括：（1）模型的简化。
这一步包含的问题最多。
实际的装配体少的有十几个零件，多的有上百个零件。
这些零件有的很大，如车门板；有的体积很小，如圆柱销；有的很细长，如密封条；有的很薄且形状极不规则，如车身；有的上面钻满了孔，如连接板；有的上面有很多小突起，如玩具的外壳。
在对一个装配体进行分析时，所有的零件都应该包含进来吗？或者我们只分析某几个零件？对于每个零件，我们可以简化吗？如果可以简化，该如何简化？可以删除一些小倒角吗？如果删除了，是否会出现应力集中？是否可以删除小孔，如果删除，是否会刚好使得应力最大的地方被忽略？我们可以用中面来表达板件吗？如果可以，那么，各个中面之间如何连接？在一个杆件板件混合的装配体中，我们可以对杆件进行抽象吗？或者只是用实体模型？如果我们做了简化，那么这种简化对于结果造成了多大的影响，我们可以得到一个大致的误差范围吗？所有这些问题，都需要我们仔细考虑。
（2）零件之间的联接。
装配体的一个主要特征，就是零件多，而在零件之间发生了关系。
我们知道，如果零件之间不能发生相对运动，则直接可以使用绑定的方式来设置接触。
如果零件之间可以发生相对运动，则至少可以有两种选择，或者我们用运动副来建模，或者，使用接触来建模。
如果使用了运动副，那么这种建模方式对于零件的强度分析会造成多大的影响？在运动副的附近，我们所计算的应力其精确度大概有多少？什么时候需要使用接触呢？又应该使用哪一种接触形式呢？（3）材料属性的考虑。
在一个复杂的装配体中所有的零件，其材料属性多种多样。
我们在初次分析的时候，可以只考虑其线弹性属性。
但是对于高温，重载，高速情况下，材料的属性不再局限于线弹性属性。
此时我们恐怕需要了解其中的每一种材料，它是超弹性的吗？是哪一种超弹性的？它发生了塑性变形吗？该使用哪一种塑性模型？它是粘性的吗？它是脆性的吗？它的属性随着温度而改变吗？它发生了蠕变吗？是否存在应力钢化问题？如此众多的零件，对于每一个零件，我们都需要考察其各种各样的力学属性，这真是一个丰富多彩的问题。
第25卷第3期森 林 工 程Vol 125No 132009年5月FORES T E NGINEERINGMay,2009基于ANSYS Workbench 的汽车球笼式万向节有限元分析刘伟东,崔淑华*(东北林业大学,哈尔滨 150040)摘 要:基于有限元方法对轿车中应用广泛的球笼式等速万向节进行接触分析,对万向节在有限元软件ANSYS Workbench 中的材料属性设置、边界条件处理及接触设置等进行阐述;通过对万向节进行有限元接触分析,获得万向节的内外滚道应力接触情况,得出整个万向节的使用寿命和疲劳安全系数。
分析结果表明,万向节最大应力位置出现在位于内外滚道内的钢球上,且钢球与内外滚道接触应力分布也不均匀,为提高万向节结构整体寿命,应该对这些部位进行表面强化处理或选用高强度材料。
在受到变载荷工况下万向节安全系数大部分在5以上,而钢球、星形套和钟形壳安全系数较低。
本文可为研究万向节在疲劳作用下的薄弱部位及万向节设计与改进提供参考依据。
关键词:球笼式万向节;有限元分析;ANSYS;Workbench中图分类号:TH12215 文献标识码:A 文章编号:1001-005X (2009)03-0073-04Finite Element Analysis of Ball -cage Type C onstant Velocity Joint in Car Based on A NSYS Workbench P Liu Weidong,Cui Shuhua (Northeast Forestry University,Harbi n 150040)Abstract :Based on the finite element method,the contact analysis on the bal-l cage type constant velocity joi nt wi dely used in the car was con ducted.The setti ngs of material attri bute,bound ary condi tions processi ng,and the contacting setting of con stan t veloci ty joint used i n the finite ele men t software ANS YS Workbench were expounded.Through the fini te element con tacting an alysis on the constant veloc -ity j oint,the contactin g situation of stress of i nner an d ou ter raceways was acq ui red an d the service life and endurance and safety factor of the whole constant velocity join t were concluded.The analysis resul ts showed that the position where the largest stress existed of cons tan t ve -locity join t located i n stee-l ball in the i nner and ou ter raceways,and the contact stress of s tee-l ball and inner and ou ter raceways was n ot uniform.In order to i mprove the li fe s pan of the whole cons tructi on of constant veloci ty joint,these p arts sh ould be granted surface hardenin g treat men t or chosen hi gher s trength materials.Un der the load full y reversed,the most of safety factors were above 5,bu t the safety factors of stee-l ball,star cover and bell shell were lower.The references data for researchin g the weak parts of constant veloci ty joi nt und er the en -du rance can be provi ded.In addition,the d esi gn and imp rovemen t of constant velocity joint can al so be given i n thi s pap er.Key words :bal-l cage type constant veloci ty joint;finite element analysis;ANSYS;Workbench收稿日期:2008-12-23第一作者简介:刘伟东(1978-),男,黑龙江双鸭山人。
基于ANSYS的某汽车悬架有限元分析翟培培【摘要】采用某麦弗逊悬架参数,建立悬架系统的三维模型.利用ANSYS Workbench有限元分析软件对悬架进行了三种工况下的静力学分析,得出悬架的强度和刚度特性,并对悬架有限元模型进行了模态分析,将计算得到的悬架固有频率与汽车受到的其他激励频率进行对比,评价该悬架是否具有避开与车辆其他系统产生共振区域的性能,为今后的悬架设计提供了一定的理论基础.【期刊名称】《现代机械》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】4页(P61-64)【关键词】汽车悬架;有限元分析;模态分析【作者】翟培培【作者单位】西安石油大学机械工程学院,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TH1640 引言随着人们生活水平的提升，人们在追求汽车所带来的便利之外，还希望获得最大的乘坐舒适感。
汽车悬架系统作为汽车底盘中的重要组成部分之一，不仅起到了支撑车身的功用，且其性能直接决定了乘坐者的乘坐舒适度和汽车行驶的平稳度，当车辆遇到不平路面时，汽车悬架可以将车轮上所受到的力和力矩转移到车身上，进而达到减弱道路对车辆的冲击，缓解承载结构震动的效果，所以，在车辆运行过程中，汽车悬架自身的性能直接决定了汽车能否正常行驶[1-2]。
鉴于此，本文主要以某麦弗逊车前悬架系统为原型，利用ANSYS Workbench有限元分析软件对汽车悬架系统进行分析，为今后的悬架设计提供了一定的理论基础[3]。
1 悬架有限元模型建立1.1 悬架实体模型建立及模型简化本文在建立悬架实体模型时，考虑到选件零件比较复杂，装配比较困难的特征，利用Workbench自带的CAD接口，将模型导入其中。
在Solidworks建立了悬架系统的弹簧、减振器、转向节、三角臂、球销等零件并根据悬架真实的工作环境进行了装配，得到实体模型如图1所示。
根据模型的简化原则，对悬架作出了如下简化处理：对焊接和螺栓连接部分采用了绑定连接方式，球销与三角臂连接的方式选择Workbench连接关系中的球面副(spherical)。
山东化工SHANDONG CHEMICAL ICDUSTRY・85 •2020 年第 49 卷基于Tehla Stmcturo 与Ansys Workbench 联合应用的有限元分析吴彬(海洋石油工程(青岛)有限公司，山东青岛225520)摘要:利用加工设计常用的Tehla Stmcorc 软件建立三维模型，经模型转换后,导入到Ao S ys Wokbexch 中进行结构静力学有限元分析，分析的结果可为吊装、运输和辅助工装设计等提供理论参考依据。
通过具体实例，说明通过Tehla Structure 建模和Ansys Workbexch 分析有 效结合,能够有效提高工作效率,操作和修改优化更加简单。
为类似工程实际提供参考。
关键词：Tehla Stmcturo ； Ansys Workbexch ;模型转化;有限元分析中图分类号：P751文献标识码：A文章编号：208 - 201X(2222)20 - 018 -20Finite Element Analysis Based on theCombination Applicuhon rO Tedla Stractare and Ansys WrrkbencUWu Bio(Offshore Oil Engineering ( Qingdao ) Co. ,Lth. ? Qingdao 266520, ChOa )Abshact ：Using the Tehla Structure software ,commonly used in Shop design,te estab/sh a 3d moSe/and then convert the moPciinnmpneinninAneeeWnekbrnahoneeieuaiueneeininaonnnirrermrninnneeene2Thrnnneeeneereueieannpenendrihrnerinaneerorernar for lifting, transportation and construction assistant tools' design. Throuph a specific example , st is shown that the ehective combinahon of Tehla structure moheling and Ansys workbench analysis can ehectively improve word efficiency and mabv operaUonand moPOicahon opUmizahon more simple and convenient. And prcvidc reference for the following related engineering practice.Key wrrds : tehla structure ； ansys workbench , moPci conversion , finite element analysis在海洋工程钢结构的设计和建造领域,Tehla Structures 和 Ansys workbench 是两款常用的分别用于建模和计算的软件。
ANSYS Workbench 是一种流行的工程仿真软件，广泛应用于工程领域。
有效质量计算是在有限元分析中常见的问题，因此我们需要了解有效质量的计算公式及其在ANSYS Workbench 中的实际应用。
1. 有效质量的概念有效质量是指在振动系统中，与振动频率有关的等效质量。
在工程设计中，我们往往需要考虑结构的振动特性，而有效质量可以帮助我们评估结构在振动时所受到的影响。
有效质量的计算可以帮助工程师优化结构设计，提高结构的振动性能。
2. 有效质量的计算公式在ANSYS Workbench 中，有效质量的计算公式可以通过以下方式进行计算：有效质量 = 结构的质量 / (1 + (频率比)^2)其中，结构的质量指的是结构的总质量，频率比指的是振动系统的激励频率与结构的自然频率之比。
通过这个公式，我们可以很容易地计算出结构在不同频率下的有效质量，从而帮助我们分析结构的振动特性。
3. ANSYS Workbench 中的有效质量计算方法在使用ANSYS Workbench 进行有限元分析时，我们可以通过以下步骤进行有效质量的计算：步骤一：建立结构的有限元模型我们需要建立结构的有限元模型，并进行网格划分、边界条件设置等前期工作。
在建立完整的有限元模型后，我们可以进行振动分析，并得到结构的振动模态。
步骤二：获取振动模态数据通过振动分析，我们可以得到结构在不同振动模态下的频率和振型数据。
这些数据可以作为有效质量计算的基础。
步骤三：应用有效质量计算公式在ANSYS Workbench 中，我们可以利用振动模态数据和有效质量计算公式，计算出结构在不同频率下的有效质量。
通过这个过程，我们可以更加深入地了解结构的振动特性，并进行结构设计的优化。
4. 有效质量计算在工程设计中的应用有效质量的计算在工程设计中具有重要意义。
通过分析结构在不同频率下的有效质量，我们可以评估结构在振动环境下的性能，帮助工程师进行结构设计的改进和优化。
车辆工程技术41车辆技术0 引言 NVH性能是用户对汽车品质最直观的感受。
悬架系统是保证汽车稳定性与操纵性的重要零部件，对汽车NVH性能有非常大的影响。
这就要求汽车的悬架系统既要有良好的减震性能又要有良好的导向特性。
近年来专家学者对汽车悬架系统，特别是半主动和主动悬架进行了大量的研究。
刘猛和张丽萍[1]通过MATLAB仿真分析了车架的参数对汽车性能的影响。
孙峰等[2]建立了某全地形车辆前悬架系统的三维模型，分析了悬架系统阻尼对汽车振动的影响，验证了某全地形车辆悬架系统阻尼设计的合理性。
任成龙和张雨[3]建立了随机激励作用下的单自由度汽车悬架系统模型，并通过振动试验，获取了试验汽车悬架系统的振动曲线。
岳书常等[4]建立了二自由度悬架系统非线性动力学和数学模型，发现了激励幅值对悬架系统非线性振动的影响。
沈祖英[5]研究了某轻型越野汽车的悬架系统，建立了悬架系统模型的基本数学方程。
本文研究的是汽车悬架系统的结构有限元分析，以奔驰双横臂悬架系统模型为例，利用SolidWorks对现有模型进行优化，通过ANSYS Workbench平台对建立的汽车悬架模型进行模态分析，确定了悬架系统各零件间不发生共振，为汽车悬架系统的优化设计提供了依据。
1 汽车悬架系统的模态分析 （1）汽车悬架系统由弹性元件、减震器以及导向机构等部分组成。
以SolidWorks建立悬架系统主要零部件的三维模型，并导入Ansys Workbench软件中进行模态分析。
设置各零部件材料参数，采用自由网格划分方法，设定边界条件，进行模态分析的求解计算。
各零件的材料参数见表1。
表1 各零件材料参数材料名弹性模量(Pa)泊松比密度(kg/m³)丁苯橡胶7.86×1060.4797060CrMnA 1.96×10110.307850结构钢2×10110.307850 （2）对弹性元件进行模态分析，设置材料为丁苯橡胶，采用自由网格划分，共划分单元75294个，节点129826个，在弹性元件轮毂处施加固定约束。
