【正文】
螺孔面。網(wǎng)格劃分時(shí),沒(méi)有采用完全自由網(wǎng)格劃分,因?yàn)锳NSYS有自己的劃分規(guī)則,確保了在ANSYS中進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析的正確性,從而可以大大減少試驗(yàn)費(fèi)用,降低成本,為角支座的優(yōu)化設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),進(jìn)而可以?xún)?yōu)化角支座的材料和工藝,最終實(shí)現(xiàn)角支座結(jié)構(gòu)、材料和工藝的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。即構(gòu)成了角支座的主體,即下圖步驟2完成在零件中做出支撐塊,即完成角支座三維模型的建立。支座的構(gòu)造是多種多樣的,其具體情況也是比較復(fù)雜的,只有加以簡(jiǎn)化,歸納成幾個(gè)類(lèi)型,才便于分析計(jì)算。角支座的兩個(gè)長(zhǎng)方體兩邊共有6個(gè)直徑30CM的螺孔,用來(lái)將角支座固定在需要加固的建筑或部件上面。而在機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中,主要在于分析機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)受到負(fù)載后產(chǎn)生的反應(yīng),如位移、應(yīng)力、變形等,根據(jù)該反應(yīng)判斷是否符合設(shè)計(jì)要求。④ 單元推導(dǎo):對(duì)單元構(gòu)造一個(gè)適合的近似解,即推導(dǎo)有限單元的列式,其中包括選擇合理的單元坐標(biāo)系,建立單元試函數(shù),以某種方法給出單元各狀態(tài)變量的離散關(guān)系,從而形成單元矩陣(結(jié)構(gòu)力學(xué)中稱(chēng)剛度陣或柔度陣)。這些都可歸結(jié)為求解物理問(wèn)題的控制偏微分方程式,這些問(wèn)題的解析計(jì)算往往是不現(xiàn)實(shí)的。在這之后科學(xué)界大量的利用加權(quán)余量的方法來(lái)定義三維實(shí)體單元的特征和構(gòu)建有限元的解法方程,已知問(wèn)題的微分方程和邊界條件、但是變分的泛函數(shù)沒(méi)有找到或不存在的問(wèn)題也得已解決,這種方法的出現(xiàn)使得單元法的適用范圍大大的擴(kuò)大了。現(xiàn)代角支座的發(fā)展和應(yīng)用雖然已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的水平,但因?yàn)榻侵ё枰惺茌^大的彎曲載荷作用,要求具有很高的剛度和強(qiáng)度,但是受限于材料的限制,角支座的發(fā)展也已達(dá)到一個(gè)瓶頸。以 ANSYS軟件為代表的工程數(shù)值模擬軟件,已經(jīng)是世界上現(xiàn)代工程學(xué)的必不可少的助力,它能夠有效的結(jié)合計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、現(xiàn)代優(yōu)化技術(shù)和三維實(shí)體的有限元分析,能夠時(shí)刻更新計(jì)算機(jī)方面的最新發(fā)展和計(jì)算技術(shù)。(2)通過(guò)軟件的抽殼選項(xiàng)來(lái)構(gòu)造相同或不同的壁厚十分有利于實(shí)心體的外觀的設(shè)計(jì)。完成這些準(zhǔn)備部分后,可以使用分模的辦法來(lái)將整個(gè)設(shè)計(jì)分為三個(gè)步驟,需要注意保持按鍵的形狀和裝配的位置,使他們能夠同設(shè)計(jì)的主體的曲面部分能夠裝配上。Pro/E獨(dú)樹(shù)一幟的軟件功能直接影響了我們工作中的設(shè)計(jì)、制造方法。動(dòng)載分析分析可以在動(dòng)載荷作用下支座的應(yīng)力和應(yīng)變隨載荷的變化做出分析,這個(gè)分析實(shí)驗(yàn)可以在角支座運(yùn)用于橋梁建筑時(shí)對(duì)角支座的抗震做出分析,在動(dòng)載荷的作用下,分析研究結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),主要關(guān)心在所施加的載荷譜上支座各主要部件的應(yīng)變隨時(shí)間變化。根據(jù)角支座受力的各種受力圖來(lái)設(shè)計(jì)能夠承載更大的力的產(chǎn)品,選擇更合適的材料或產(chǎn)品形狀等等,使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品能夠承受更大的載荷,質(zhì)量和性能更強(qiáng)。角支座廣泛使用于各種建筑,是人類(lèi)建筑活動(dòng)中必不可少的零件,有不可替代的作用。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目 角支座建模及強(qiáng)度分析 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。角支座在工作過(guò)程中承受較大的彎曲載荷作用,是拉彎復(fù)合變形典型零件,要求其具有足夠的強(qiáng)度和剛度要求,才能滿(mǎn)足使用要求。現(xiàn)代角支座的發(fā)展和應(yīng)用雖然已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的水平,但因?yàn)榻侵ё枰惺茌^大的彎曲載荷作用,要求具有很高的剛度和強(qiáng)度,但是受限于材料的限制,角支座的發(fā)展也已達(dá)到一個(gè)瓶頸。利用ANSYS軟件對(duì)角支座進(jìn)行受力分析和材料變形分析可以,觀察受力表即可生動(dòng)的看出角支座各個(gè)部位受力的大小,顏色較深的部位即為受力較大的地方。與其他同類(lèi)三維軟件CATIA、MDT、UG相比,Proe/ENGINEER軟件的特異在于以下的幾點(diǎn):(1)相連的特征方面可以通過(guò)繪制不同的部件、繪制及組裝等方式,可利用Proe/ENGINEER來(lái)印證設(shè)計(jì)的三維模型。這些要求了設(shè)計(jì)必須要有步驟和具體的前后順序。Pro/ENGINEER軟件有一個(gè)特別的功能能夠測(cè)試產(chǎn)品設(shè)計(jì)的構(gòu)造和進(jìn)行現(xiàn)實(shí)模擬,也叫做定義機(jī)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的仿真運(yùn)動(dòng),而Pro/ENGINEER軟件的這個(gè)特別的自帶的功能叫做動(dòng)態(tài)仿真模塊,依靠這個(gè)特別的功能模塊設(shè)計(jì)者可以模擬設(shè)計(jì)產(chǎn)品的使用過(guò)程,軟件能夠直接的將產(chǎn)品設(shè)計(jì)在模擬中顯現(xiàn)的問(wèn)題后有問(wèn)題的零部件指出,反饋給設(shè)計(jì)者是得設(shè)計(jì)者能夠快速直接的修改設(shè)計(jì)減少錯(cuò)誤,提高設(shè)計(jì)的效率,而零部件的物理特點(diǎn)和干涉問(wèn)題就能依靠Pro/ENGINEER軟件的這個(gè)特別的功能模塊來(lái)解決。設(shè)計(jì)的三維實(shí)體單元的有限元分析用ANSYS 軟件分析。如果有強(qiáng)度和剛度更高的材料就可能制造出能夠承受更大彎曲載荷的角支座,就可以更加簡(jiǎn)便工程建造的過(guò)程和減少工程造價(jià)的費(fèi)用。有限元法的基本思想是通過(guò)節(jié)點(diǎn)或單元描述,把復(fù)雜的結(jié)構(gòu)合理的化分為可以計(jì)算的微小的單元,通過(guò)有限元的組合求出由單元描述的結(jié)構(gòu)整體行為,這其實(shí)就像古代人們把圓周簡(jiǎn)化為由有限個(gè)直線(xiàn)組成的多邊形。近年來(lái)在計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值分析方法支持下發(fā)展起來(lái)的有限元分析(FEA,F(xiàn)inite Element Analysis)方法則為解決這些復(fù)雜的工程分析計(jì)算問(wèn)題提供了有效的途徑。為保證問(wèn)題求解的收斂性,單元推導(dǎo)有許多原則要遵循。 有限元法最早已解決結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)問(wèn)題發(fā)展起來(lái)的。六個(gè)螺孔能夠?qū)⒔侵ё潭ǖ氖謭?jiān)固 材料選定一般有限元分析都需要輸入材料的屬性,如在結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析中至少需輸入彈性模量,動(dòng)力學(xué)分析中需輸入材料的彈性模量和密度。建筑結(jié)構(gòu)的支座通常分為固定鉸支座,滑移支座,固定(端)支座和輥軸支座四類(lèi)。即下圖步驟3 ANSYS的導(dǎo)入和分析將繪制完成的角支座三維模型保存為IGES格式的文件(注意IGES文件只能存放于全英文文件中,不然無(wú)法被ANSYS軟件讀?。?,如下圖選定三維模型的導(dǎo)入打開(kāi)ANSYS軟件將IGES幾何模型文件經(jīng)由ANSYS的FILM菜單中的IMPORT指令輸入到ANSYS軟件中,文件導(dǎo)入完成后即可開(kāi)始ANSYS的分析和計(jì)算。因?yàn)槲抑R(shí)面還很狹窄,知識(shí)的儲(chǔ)備也還很薄弱,所以致謝參考文獻(xiàn)[1]劉錫良,[J].建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展,2004,6(1):1219.[2]DE OLIVEIRA J C,WILLIBALD S,PACKER J,etal. 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Proe/ENGINEER [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.36。然后打開(kāi)MATERIAL PROPS選項(xiàng)點(diǎn)擊MATERIAL MODEL選擇STRACTURE點(diǎn)擊Linean繼續(xù)點(diǎn)擊Elartic再點(diǎn)擊Isotropic,即下圖打開(kāi)ANSYS分析的數(shù)據(jù)輸入界面。構(gòu)件與支座用銷(xiāo)釘連接,而支座可沿支承面移動(dòng),這種約束,只能約束構(gòu)件沿垂直于支承面方向的移動(dòng),而不能阻止構(gòu)件繞銷(xiāo)釘?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)和沿支承面方向的移動(dòng)。該單元類(lèi)型定義為10節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)自由度,在節(jié)點(diǎn)的X,Y,Z方向上的位移。他們把結(jié)構(gòu)劃分成一個(gè)個(gè)三角形和矩形的單元,利用單元中近似位移函數(shù),求得單元節(jié)點(diǎn)力與節(jié)點(diǎn)位移關(guān)系的單元?jiǎng)偠染仃嚒@?,單元形狀?yīng)以規(guī)則為好,畸形時(shí)不僅精度低,而且有缺秩的危險(xiǎn),將導(dǎo)致無(wú)法求解。 有限元法的概念和原理有限元法的基本概念是用較簡(jiǎn)單的問(wèn)題代替復(fù)雜問(wèn)題后再求解。(1)可以離散一個(gè)被定義為結(jié)構(gòu)或連續(xù)體的求解域?yàn)閹讉€(gè)子域,通過(guò)這個(gè)結(jié)構(gòu)火鏈預(yù)提的邊界上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)結(jié)合成為一個(gè)整體。角支座的建模及強(qiáng)度分析就是為了以現(xiàn)有的材料為基礎(chǔ),來(lái)設(shè)計(jì)出能夠最大化承載彎曲載荷的角支座,是材料能夠最大化實(shí)現(xiàn)價(jià)值和最優(yōu)的服務(wù)于工程建筑。ANSYS軟件,對(duì)提高設(shè)計(jì)效率和減少設(shè)計(jì)成本也十分有用。現(xiàn)代的Pro/ENGINEER軟件已經(jīng)升級(jí)為全3D的模式,解決了以前因技術(shù)方面的不成熟而存在的大量的CAD/CAM的外框三維模型和線(xiàn)圈。不管是多繁瑣的三維實(shí)體模型,它都是由一個(gè)一個(gè)最簡(jiǎn)單的的幾何特征來(lái)構(gòu)建的,所以我們?cè)O(shè)計(jì)者一定要時(shí)刻牢記從簡(jiǎn)便到繁瑣,從容易到困難的設(shè)計(jì)思路。(2)根據(jù)獨(dú)特的(FeatureBased)Pro/ENGINEER軟件是一個(gè)三維實(shí)體的模型建模工具,他能夠利用特