【正文】 果 43： 圖 43 單元類型 2， 定義材料特性： 選擇 Main Menu→ Preprocessor→ Material Props→Material Models。 2， 定義參量： 選擇 Utility Menu→ Parameters→ Scalar Parameters。 曲柄滑塊瞬態(tài) 分析 簡(jiǎn)要 概述 三維鉸鏈 COMBIN7 單元屬于三維單元，有 5個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別是活躍節(jié)點(diǎn) I 和 J、用以定義鉸鏈軸的節(jié)點(diǎn) K、控制節(jié)點(diǎn) L 和 M（圖 151）。溫度載荷以及能流等。可是，靜力分析可以計(jì)算那些固定不變的慣性載荷對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，以及那些可以近似俄日等價(jià)靜力作用的隨時(shí)間變化的載 荷的作用。縮減法比完全法快且開銷小，其缺點(diǎn)是初始解只計(jì)算主自由 度的位移，第二步進(jìn)行擴(kuò)展，計(jì)算得到完整空間上的位移、應(yīng)力和力；不能施加單元載荷（壓力、溫度等），但允許施加加速度。對(duì)于許多問(wèn)題，模態(tài)疊加法比縮減法或完全法更快，開銷更小。 完全法容易使用，不必關(guān)心選擇主自由度或振形，允許各種類型的非線性特性，采用完整矩陣，不涉及質(zhì)量矩陣近似，一次分析就能得到所有位移和應(yīng)力，允許施加所有類型的載荷，還允許通過(guò) TABLE 數(shù)組參數(shù)指定表邊界條件，允許在實(shí)體模型上施加載荷。 ． 1 完全法 完全法采用完整的系統(tǒng)矩陣計(jì)算瞬態(tài)響應(yīng)。 圖 26 7，通過(guò)極位夾角，得到行程速比系數(shù) ?????? ??K ，由于機(jī)構(gòu)一個(gè)工作循環(huán)周期 2601 ??nT，所以機(jī)構(gòu)工作行程經(jīng)歷的時(shí)間 1 ??? TKKT，空回行程經(jīng)歷的時(shí)間 ??? TTT s。 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將其分成 3 大類：對(duì)心曲柄滑塊、偏置曲柄滑塊、偏心輪機(jī)構(gòu)。由若干剛性構(gòu)件用低副（回轉(zhuǎn)副、移動(dòng)副）聯(lián)接而成的一種機(jī)構(gòu)。 （ 8） 在有限元分析煩人基礎(chǔ)上，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，這是 ANSYS 獨(dú)一無(wú)二的功能。 （ 4） 良好的用戶界面，且在所有硬件平臺(tái)上具有同一界面，使用方便。另外，還可以使用三維表面效應(yīng)單元 和熱－流管單元模擬結(jié)構(gòu)的流體繞流并包括對(duì)流換熱效應(yīng)。還可以解決靜電學(xué)、電流傳導(dǎo)、電路耦合等電磁場(chǎng)相關(guān)問(wèn)題。 （ 4）熱分析 熱分析通過(guò)模擬熱傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種熱傳遞方式，以確定物體中的溫度分布。瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，用于計(jì)算結(jié)構(gòu)對(duì)隨時(shí)間任意規(guī)律變化的載荷的響應(yīng)，而且可7 以包含非線性特性。 ANSYS 的靜力分析不僅可以進(jìn)行線性分析，還支持非線性分析，例如接觸、塑性變形、蠕變、大變形、大應(yīng)變問(wèn)題的分析。 ANSYS 的主要應(yīng)用領(lǐng)域 ANSYS 有限元軟件包是一個(gè)多用途的有限元法計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)程序，可以用來(lái)求解結(jié)構(gòu)，流體，電磁場(chǎng)及碰撞等問(wèn)題。節(jié)點(diǎn)載荷即作用于節(jié)點(diǎn)上的外載。其中要求離散結(jié)構(gòu)必須與原始結(jié)構(gòu)保形 —— 單元的幾何特性，一個(gè)單元內(nèi)的物理特性必須相同 —— 單元的物理特性。 有限單元法的 基本概念 有限單元法的基本思想，是在力學(xué)模型上將一個(gè)原來(lái)連續(xù)的物體離散成為有限個(gè)具有一定大小的的單元，這些單元僅在有限個(gè)節(jié)點(diǎn)上相連接，并在節(jié)點(diǎn)上引進(jìn)等效力以代替實(shí)際作用于單元上的外力。美國(guó)教授 于 1960 年在一篇介紹平面應(yīng)力分析的論文中，首次提出了有限單元法的名字。由于大多數(shù)實(shí)際問(wèn)題難以得到準(zhǔn)確解，而有限元不僅精度高，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。 Slider crank mechanism。 本課題是 基于 ansys軟件對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué) 分析，與傳統(tǒng)的計(jì)算相比，借助于計(jì)算機(jī)有限元分析方法能更加快并且精確地得到結(jié)果，設(shè)置正確的參數(shù)，創(chuàng)建合理的單元類型，設(shè)置合理的求解過(guò)程，能夠準(zhǔn)確的得出 分析模型的正確求解值，對(duì)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化有很大的幫助。 完全法 ............................................................................................... 14 模態(tài)分析法 ....................................................................................... 14 縮減法 ............................................................................................... 15 有限元結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析基本概念 .............................................................. 15 有限元結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分 析步驟 ...................................................................... 16 第四章 曲柄滑塊 的有限元 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué) 分析 ..................................... 17 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)瞬態(tài)簡(jiǎn)要概述 ...................................................................... 17 曲柄滑塊有限元瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步驟 ....................................................... 18 定義工作名和參量 ........................................................................... 18 創(chuàng)建單 元類型和屬性 ....................................................................... 18 建立模型 ........................................................................................... 20 進(jìn)入求解器設(shè)置 ................................................................................ 22 定義約束 ........................................................................................... 23 求解 ................................................................................................... 24 后處理 ............................................................................................... 24 查看、分析結(jié)果得出結(jié)論 ............................................................... 25 第 五 章 連桿的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)有限元 分析 ............................................. 27 ........................................................................... 27 前處理 ............................................................................................... 27 施加約束和載荷并求解 ................................................................... 33 后處理 ............................................................................................... 33 總結(jié)與展望 .............................................................................................................. 36 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................... 37 致謝 ............................................................................................................................ 38 附錄 1 ......................................................................................................................... 39 附錄 2 ......................................................................................................................... 55 1 連桿機(jī)構(gòu)的有限元分析 摘要 ： 基于 ansys 的有限元分析是一個(gè)功能強(qiáng)大的通用有限元分析軟件，目前廣泛的用于船舶，汽車，航天航空，土木工程，機(jī)械制造及其科學(xué)研究領(lǐng)域。 指導(dǎo)教師： 年 月 日 答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ) 答辯小組 組長(zhǎng)： 年 月 日 答辯委員會(huì)意見 答辯委員會(huì)主任： 年 月 日 目錄 摘要 ............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。同時(shí)還根據(jù)實(shí)際工程例子對(duì)受力連桿進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分 析，為連桿在工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有效依據(jù)。文字通順，綜合概括能力較強(qiáng)；論文具有一定的參考價(jià)值。其分析流程分為三個(gè)階段：建立有限元模型，加載與 與求解，查看與處理結(jié)果。 論文 （設(shè)計(jì)）質(zhì)量 ，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范； ，有無(wú)觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何； ，有無(wú)創(chuàng)新之處。 簡(jiǎn)要論述 有限元方法和動(dòng)力學(xué)分析的基本求解過(guò)程，建立連桿機(jī)構(gòu)中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的有限 元模型，合理的確定曲柄長(zhǎng)度及轉(zhuǎn)速、連桿長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)速，偏距，選定和創(chuàng)建 單元類型 ，指點(diǎn)單元屬性，創(chuàng)建鉸鏈單元， 采用瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 瞬態(tài)分析類型 對(duì)其進(jìn)行 瞬態(tài)分 析， 與圖解法進(jìn)行比較，驗(yàn)證有限元瞬態(tài)求解功能。 闡述學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)，即 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 ,簡(jiǎn)要論述瞬態(tài) 參數(shù) ,識(shí)別原理。 能力 、綜合歸納資料的能力； ； 、研究方法和手段的運(yùn)用能力； ； 。此款軟件包括三個(gè)部分，即前處理模 塊、分析計(jì)算模塊、后處理模塊。 論文 理論 基本 正確，論述比 較充分，整體結(jié)構(gòu)尚可；設(shè)計(jì)計(jì)算比較科學(xué)，技術(shù)用語(yǔ)比較準(zhǔn)確，引文比較規(guī)范。本人在研究曲柄滑塊的發(fā)展現(xiàn)狀以及國(guó)內(nèi)研究的成果的基 礎(chǔ)上，結(jié)合傳統(tǒng)的計(jì)算，對(duì)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治?，取得較好的分析結(jié)果， ansys 分析結(jié) 果與理論分析結(jié)果較好的符合。同意進(jìn)行答辯，并建議成績(jī)?cè)u(píng)為 。 有限單元法的歷史 ............................................................................. 4 有限單元法的基本概念 ..................................................................... 4 ANSYS 軟件簡(jiǎn)介 ............................................................................................. 4 ANSYS 主要應(yīng)用領(lǐng)域 .....................................................................