48732 (Расчет балки и поршня в Ansys)

2016-07-30СтудИзба

Описание файла

Документ из архива "Расчет балки и поршня в Ansys", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "информатика" из 1 семестр, которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "информатика, программирование" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "48732"

Текст из документа "48732"

Содержание

Введение

1. Расчет балки

1.1 Исходные данные

1.2 Расчет в ANSYS

1.2.1 Ввод параметров

1.2.2 Задание элементов

1.2.3 Задание материала

1.2.4 Создание геометрической модели

1.2.5 Генерация конечно- элементной сетки

1.2.6 Закрепление балки

1.2.7 Приложение усилий и моментов

1.2.8 Вычисление

1.2.9 Вывод результатов вычисления

2. Расчет поршня

2.1 Исходные данные

2.2 Расчет в ANSYS

2.2.1 Ввод параметров

2.2.2 Задание элементов

2.2.3 Задание материала

2.2.4 Создание геометрической модели

2.2.5 Генерация конечно - элементной сетки

2.2.6 Закрепление поршня

2.2.7 Приложение распределенной нагрузки

2.2.8 Вычисление

2.2.9 Вывод результатов вычисления

Литература

Приложение 1

Приложение 2


Введение

ANSYS – это программа для проектирования и анализа

Эта программа предлагает непрерывно растущий перечень расчетных средств, которые могут:

– учесть разнообразные конструктивные нелинейности;

– дать возможность решить самый общий случай контактной задачи для поверхностей;

– допускать наличие больших (конечных) деформаций и углов поворота;

– позволять выполнить интерактивную оптимизацию и анализ влияния электромагнитных полей,

– получать решение задач гидроаэродинамики и многое другое - вместе с параметрическим моделированием, адаптивным перестроением сетки, использованием р-элементов и обширными возможностями создания макрокоманд с помощью языка параметрического проектирования программы ANSYS (APDL).


1. Расчет балки


1.1 Исходные данные

Исходные данные:

1 Усилие ;

2 Длина ;

3 Модуль упругости для стали 45, ; /1/

4 Модуль Пуассона, ;

5 Размер стороны квадрата, ;

Рисунок 1

Рисунок 1– Схема балки с приложенными силами и монетами


1.2 Расчет в ANSYS


1.2.1 Ввод параметров

Utility Menu> Parameters> Scalar Parameters, затем вводим необходимые для расчета параметры и нажимаем кнопку Accept. Все введенные параметры представлены на рисунке 2.

Рисунок 2– Необходимые параметры для расчета

где AOB– площадь поперечного сечения, AOB=A1*A1;

IZZ1– момент инерции поперечного сечения, IZZ1=(A1**4)/12;

M– момент приложенный к балке рамы, M=P*L0;

P1– сила приложенная к балке, P1=2*Р.


1.2.2 Задание элементов

Выбор из библиотеки тип элемента (Рисунок 3):

Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete> Add> BEAM(балка)> 2D ELASTIC 3 > ОК.

Рисунок 3– Выбор элемента

Задание количественных характеристик элемента:

Main Menu> Preprocessor> Real Constants> Add> OK задаем характеристики элемента (рисунок 4), затем OK> Close.

Задаваемые характеристики элемента приведены на рисунке 4.

Рисунок 4– Количественные характеристики элемента


1.2.3 Задание материала

Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Models> Structural> Linear> Elastic> Isotropic> задаем свойства материала (Рисунок 5) >ОК.

Рисунок 5– Свойства материала

1.2.4 Создание геометрической модели

Задание точек:

Main Menu> Preprocessor> Modeling>Create> Keypoints> In Active CS задаем координаты точек >ОК.

Построение линий по двум точкам:

Main Menu> Preprocessor> Modeling > Create> Lines> Lines> Straight line Выбираем точки> Apply.

Склеивание линий:

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Booleans> Glue> Lines> Pick All.


1.2.5 Генерация конечно-элементной сетки

Задание величины элементов:

Main Menu> Preprocessor> Meshing> Size Cntrls> Manual Size> Global> Size> задаем величину элементов (Рисунок 6)> OK.

Рисунок 6– Величина конечных элементов

Разбивание балки на конечные элементы:

Main Menu> Preprocessor> Meshing> Mesh> Lines> Pick All.

1.2.6 Закрепление балки

Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Structural> Displacement> On Keypoints указываем точку которую необходимо закрепить> OK> выбираем в какой плоскости необходимо закрепить точку> OK.


1.2.7 Приложение усилий и моментов

Приложение усилия в точке:

Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Structural> Force/Moment> On Keypoints> указываем точку в которой необходимо приложить усилие> ОК> выбираем в какой плоскости действует сила и задаем ее значение (Рисунок 7)> OK.

Рисунок 7– Задание усилия

Приложение момента в точке:

Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Structural> Force/Moment> On Keypoints> указываем точку в которой необходимо приложить момент> ОК> выбираем в какой плоскости действует момент и задаем его значение (Рисунок 8)> OK.

Рисунок 8– Задание момента.


1.2.8 Вычисление

Main Menu> Solution> Solve> Current LS> OK.

Сохранение лог файла:

Utility Menu> File> Write DB log file> выбираем место где сохранить лог файл и задаем имя лог файла> ОК.

Лог файл расчета балки представлен в приложении А.


1.2.9 Вывод результатов вычисления

Создание таблиц данных для сил и моментов в узлах I и J:

Main Menu> General Postproc> Element Table> Define Table> в окне lab вводим силу или момент и узел, выбираем By sequence num, в поле SMISC, дописать цифру (Рисунок 9): XI– 1; XJ– 7; YI– 2; YJ– 8; MZI– 6; MZJ– 12.

Таблица данных для сил и моментов представлена на рисунке 10.

Рисунок 9– Задание таблицы данных для сил и моментов

Рисунок 10– Таблица данных для сил и моментов

Графический показ эпюры поперечных сил (Рисунок 11):

Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Line Elem Res> в окошке LabI Elem table item at node I вводим YI, в окошке LabJ Elem table item at node J вводим YJ> ОК.

Рисунок 11– Эпюра поперечных сил

Анализ полученных результатов:

1 Поперечные силы, действующие на 1 вертикальный стержень равны 10000 Н;

2 Поперечные силы, действующие на 2 вертикальный стержень равны 100000 Н.

Графический показ эпюры нормальных сил (Рисунок 12):

Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Line Elem Res> в окошке LabI Elem table item at node I вводим ХI, в окошке LabJ Elem table item at node J вводим ХJ> ОК.

Рисунок 12– Эпюра нормальных сил

Анализ полученных результатов:

Нормальные силы, действующие на горизонтальный стержень равны 100000 Н.

Графический показ эпюры изгибающих моментов (Рисунок 13):

Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Line Elem Res> в окошке LabI Elem table item at node I вводим MZI, в окошке LabJ Elem table item at node J вводим MZJ> ОК.

Рисунок 13– Эпюра изгибающих моментов

Анализ полученных результатов:

Полученные моменты на каждом из участков балки представлены на рисунке 13.

Графический показ прогиба балки (Рисунок 14):

Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Nodal Solu> DOF Solution> Displacement vector sum> ОК.

Рисунок 14– Прогиб балки

Анализ полученных результатов:

Максимальный прогиб балки равен 4,256 м.

2. Расчет поршня


2.1 Исходные данные

Исходными данные для расчета поршня:

1 Усилие действующее на поршень ;

2 Длины ;

;

;

.

3 Диаметры поршня ;

;

.

4 Модуль упругости для стали 45, ; /1/

5 Модуль Пуассона, .

2.2 Расчет в ANSYS


2.2.1 Ввод параметров

Utility Menu> Parameters> Scalar Parameters, затем вводим необходимые для расчета параметры. Все введенные параметры представлены на рисунке 15.

Рисунок 15– Необходимые параметры для расчета


2.2.2 Задание элементов

Выбор из библиотеки тип элемента (Рисунок 16):

Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete> Add> Solid(твердый)> Brick 8node 45 > ОК.

Рисунок 16– Выбор элемента


2.2.3 Задание материала

Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Models> Structural> Linear> Elastic> Isotropic> задаем свойства материала (Рисунок 17) >ОК.

Рисунок 17 – Свойства материала


2.2.4 Создание геометрической модели

Геометрическую модель поршня создадим путем трех цилиндров:

Main Menu> Preprocessor> Modeling>Create> Volumes> Cylinder> Solid Cylinder задаем координаты точки, радиус цилиндра и длину цилиндра >ОК.

Склеивание цилиндров:

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Booleans> Glue> Volumes > Pick All.


2.2.5 Генерация конечно - элементной сетки

Задание величины элементов:

Main Menu> Preprocessor> Meshing> Size Cntrls> Manual Size> Global> Size> задаем величину элементов (Рисунок 17)> OK.

Рисунок 17– Величина конечных элементов

Разбиение поршня на конечные элементы:

Main Menu> Preprocessor> Meshing> Mesh> Volumes> Free> Pick All.

Рисунок 18 – Разбиение поршня на конечные элементы


2.2.6 Закрепление поршня

Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Structural> Displacement> On Areas> указываем плоскость которую необходимо закрепить> OK> выбираем в какой плоскости необходимо закрепить плоскость> OK.


2.2.7 Приложение распределенной нагрузки

Для приложения распределенной нагрузки необходимо приложить усилие к каждому узлу линии, где действует распределенная нагрузка:

1 Utility Menu> Select> Entities> выбираем Lines> OK> выбираем линию, к которой необходимо приложить нагрузку> ОК;

2 Utility Menu> Select> Entities> выбираем Nodes и Attached to> OK;

3 Смотрим количество узлов;

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Нет! Мы не выполняем работы на заказ, однако Вы можете попросить что-то выложить в наших социальных сетях.
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
4098
Авторов
на СтудИзбе
673
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее