【正文】 而且?guī)в泄δ軓姶蟮那疤幚砗秃筇幚沓绦颍捎谟邢拊ㄓ贸绦蚴褂梅奖恪⒂嬎憔雀?，其計算結(jié)果已成為各類工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計和性能分析的可靠依據(jù)．大型通用有限元分析軟件不斷吸取計算方法和計算機技術(shù)的最新進展，將有限元分析、計算機圖形學和優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合，己成為解決現(xiàn)代工程學問題必不可少的有力工具。結(jié)構(gòu)的離散化是有限元分析的第一步，關(guān)系到計算精度與計算效率，是有限元法的基礎(chǔ)步驟，包含以下三個方面的內(nèi)容：（1）單元類型選擇。（2）單元劃分。網(wǎng)格加密到一定程度后計算精度的提高就不明顯，對應力應變變化平緩的區(qū)域不必要細分網(wǎng)格。③單元節(jié)點應與相鄰單元節(jié)點相連接，不能置于相鄰單元邊界上。⑤網(wǎng)格劃分應盡可能有規(guī)律，以利于計算機自動生成網(wǎng)格。 單元分析通過對單元的力學分析建立單元剛度矩陣K 整體分析整體分析包括以下幾方面的內(nèi)容：（1） 集成整體節(jié)點載荷矢量P。最后，將所有節(jié)點載荷按照整體節(jié)點編碼順序組成集成整體節(jié)點載荷矢量。*=P（3） 引進邊界約束條件，解總體平衡方程求出節(jié)點位移。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國ANSYS開發(fā)。ANSYS公司成立于1970年，總部位于美國賓夕法尼亞州的匹茲堡，致力于CAE技術(shù)的研究和發(fā)展。如今，ANSYS軟件已經(jīng)成功地應用于世界工業(yè)的各個領(lǐng)域，它融結(jié)構(gòu)、熱、流體、電池、交通、土木工程、電子、造船等一般工業(yè)及科學研究于一身。在30多年的發(fā)展過程中，ANSYS軟件不斷改進提高，功能也不斷增強。它是世界上第一個在ANSYS Workbench產(chǎn)品研發(fā)平臺上整合了電腦、計算流體動力學以及網(wǎng)格劃分技術(shù)的條件，從而大大拓展了工程仿真的應用領(lǐng)域。用戶可以通過一個非常直接的、方便的界面完成多載荷步加載、求解以及后處理。 ANSYS有限元分析的典型步驟ANSYS有限元典型分析大致分為三個步驟：（1）建立有限元模型；（2）加載和求解；（3）結(jié)果后處理和結(jié)果查看。加載和求解步驟又細分問：（1） 定義分析類型和設(shè)置分析選項；（2） 施加載荷；（3） 設(shè)置載荷步選項；（4） 求解。ANSYS軟件共可以求解七種不同類型的分析，它們分別是：（1） 靜態(tài)分析；（2） 瞬態(tài)分析；（3） 諧振分析；（4） 模態(tài)分析；（5） 頻譜分析；（6） 屈曲分析及子結(jié)構(gòu)分析。并根據(jù)真實的物理環(huán)境將載荷分為6大類。集中力載荷：施加在節(jié)點上的集中載荷。體載荷：施加在某個體的載荷。耦合場載荷：把從一種分析中得到的結(jié)果作為另一種分析的載荷。從有限元理論可知，最終進行計算的載荷必須是施加于有限元模型上的載荷，所以ANSYS軟件將自動把施加在實體模型上的載荷轉(zhuǎn)換為有限元模型上后，再進行求解。求解就是利用ANSYS軟件通過有限元方法建立聯(lián)立方程并計算聯(lián)立方程的結(jié)果。ANSYS中比較常見的方法有：（1） 波前求解器；（2） 稀疏矩陣求解器；（3） 雅克比共軛梯度求解器。ANSYS軟件后處理器包括兩個模塊：通用后處理器POST1和時間歷程后處理器POST26。② 時間歷程后處理器POST26用于分析處理指定時間范圍內(nèi)模型指定節(jié)點上的某個結(jié)果隨時間或頻率變化的情況。第四章 鋼包回轉(zhuǎn)臺聯(lián)接螺栓的有限元分析 實體模型的建立ANSYS中有兩種模型，一種是實體模型，包括關(guān)鍵點、線、面、體等幾何對象；另一種是有限元模型，包括單元和節(jié)點。體以面為邊界，面以線為邊界，線以關(guān)鍵點為端點，體為最高級對象。連接板與拼接板及螺栓帽間的摩擦是接觸問題, 是一種高度非線性行為,利用targel 170為目標面，contal 174為接觸面（剛度或面積大的面為目標面），來模擬這一接觸狀態(tài), 其摩擦系數(shù)按文獻[ 1]共享的實常數(shù)號形成接觸對來模擬接觸行為，聯(lián)接螺栓的預緊力通過預拉力面（第二塊被聯(lián)接件的1/2高度）建立預拉力單元solid 79定義來實現(xiàn)選取。對熱處理后螺栓的最低要求, 對于10. 9級高強度螺栓: 屈服強度Ry = 900Mpa, Ru = 10/9 fy = 406000N /m, 2, Eu =10%， Eu = 10%, 可計算出高強螺栓的屈服應變Ey = 0. 456%可計算出高強螺栓的屈服應變Ey = 0. 456%。需對此模型進行網(wǎng)格劃分以生成有限元模型。 設(shè)置單元屬性實體模型網(wǎng)格劃分也就是用單元將實體模型劃分成眾多子區(qū)域。ANSYS中，常用的單元屬性包括以下內(nèi)容：① 單元類型；② 單元實常數(shù)；③ 材料屬性；④ 單元坐標系。單元實常數(shù)的確定依賴于單元類型的特性，實常數(shù)的目的是用于補充必要幾何信息和計算參數(shù)。提示：不都是每個單元都實常數(shù)，當用戶選擇單元類型進行實常數(shù)設(shè)置時，須先了解該單元是否具有實常數(shù)。 實體模型的網(wǎng)格劃分ANSYS提供網(wǎng)格劃分工具，來設(shè)置網(wǎng)格劃分的各種屬性。①單元屬性分配設(shè)置單元屬性分配設(shè)置作用是在網(wǎng)格劃分前為模型分配單元屬性。③網(wǎng)格劃分類型設(shè)置以及網(wǎng)格劃分（1） 首先確定單元形狀ANSYS為面劃分提供三角形單元和四邊形單元，為體劃分提供四面體單元和六面體單元。所謂自由網(wǎng)格，對于單元形狀無限制，生成的單元不規(guī)則，基本實用于所有的模型。映射網(wǎng)格生成的單元形狀比較規(guī)則，映射網(wǎng)格適用于形狀規(guī)則的體或面。本次設(shè)計采用的實體模型網(wǎng)格劃分的方法為體掃掠的方法，命令為VSWEEP。因取螺栓及被聯(lián)接件的形狀規(guī)則較規(guī)則，網(wǎng)格采用四邊形單元。應力分布如圖：由第二章公式與結(jié)論可知，經(jīng)過理論計算后，當螺栓單獨承受預緊力時。證明了回轉(zhuǎn)支承聯(lián)接螺栓（M42）對鋼包回轉(zhuǎn)臺的可靠性能和安全性能。約束的方法是利用第三塊被聯(lián)接件底面的所有節(jié)點，限制水平運動和轉(zhuǎn)動的固定約束，要考慮自重，材料本身的重量，有限元分析的主要目的是得到系統(tǒng)在特定激勵源和邊界條件下的響應。施加載荷時分兩個步驟：① 預緊力的加載；② 軸向載荷。結(jié)構(gòu)分析中常見的載荷：力、壓力、重力、位移邊界條件等。磁場分析中常見的載荷：磁勢、磁通量邊界條件等。實體模型的加載：優(yōu)點：實體模型加載不依懶于有限元網(wǎng)格，可以在載荷不改變的情況改變有限元網(wǎng)格劃分。有限元模型的加載：優(yōu)點：可將載荷直接施加在節(jié)點。缺點：任何有限元網(wǎng)格的修改將使先前施加的載荷無效，需要刪除先前的載荷并在新網(wǎng)格上重新施加載荷。通過上述計算，得到了螺栓聯(lián)接結(jié)果的應力分布情況，充分考慮了聯(lián)接螺栓結(jié)構(gòu)的接觸特性和預緊特性，反映了聯(lián)接螺栓中的應力水平及被聯(lián)接件在工作載荷下的真實狀態(tài)。通過對部件組合結(jié)構(gòu)聯(lián)合求解，可以充分考慮結(jié)構(gòu)的應力集中和接觸特性的影響，其結(jié)果比較真實的反映了螺栓、螺母及被聯(lián)接件的應力分布情況。由圖可知, 此時最大應力分布在拼接板的中間螺栓孔的橫截面處, 其值接近于材料的屈服強度, 且局部接近到材料的抗拉強度。變形最大的也在拼接板的中間螺栓孔的橫截面處。結(jié)束語在大四下半學期的畢業(yè)設(shè)計這段時間里，它不僅使我學到了許多寶貴的專業(yè)知識，而且還讓我學會了怎樣去獨立思考問題和解決問題，極大地提高了我的動手能力和分析能力，從而為今后的工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計和課程設(shè)計是有所不同的，畢業(yè)設(shè)計的要求更加嚴格、與生產(chǎn)實際更加緊密的貼近。在設(shè)計過程中，我學會了綜合知識的運用，更懂得了查閱資料與運用資料的重要性。這個題目是來源于包鋼集團某廠的實際工程機器及項目，題目類型屬于工程設(shè)計型。由于對ANSYS軟件的了解不多，所以剛開始有一段時間很茫然，不知所措。在張老師的開導下，我靜下心來，終能把關(guān)于ANSYS軟件進行初步運用，但要是達到熟練，還需要多多歷練。畢業(yè)設(shè)計，讓我深深體會到了實際工程設(shè)計的困難，但這也為以后從事相關(guān)工作有了一個較好的準備和良好的心態(tài)。雖然自己盡力做好，但也知道設(shè)計不可能做到盡善盡美。致謝：短暫的四年大學生活很快就要結(jié)束了，我曾經(jīng)是多么憧憬美好的學生時代，如今當自己臨近畢業(yè)時，我又留戀已經(jīng)流逝的四年學生生涯。歷時半載，從論文選題到搜集資料，從開題報告、寫初稿到反復修改，期間經(jīng)歷了喜悅、痛苦和彷徨，在寫作論文的過程中心情是如此復雜。其中，從這一次的論文中，也深刻的體會到，自己知識的匱乏，要完善自己就要不斷努力的學習。感謝大學四年，各位老師對我的教誨，感謝給予我授課機械學院的各位老師，感謝大家有緣能在生命中重要的四年里，出現(xiàn)在彼此的生活中，感謝上天。從論文的開題到一系列設(shè)計的順利完成，從開始的引言部分和整個論文的完成，無不傾注了導師的心血和汗水。這里，真誠的向張鑫宇老師說一句：老師，感謝您，謝謝您為我付出的一切，在這里，祝您一切都好。家人的支持和鼓勵一直是我前進的強大動力感謝與我共同走過大學的朋友們、同學們，每個在我脆弱、困難的時候，扶過我一把的你，我都記得。感謝所有幫助過我的老師、同學、朋友，感謝你們，希望你們在以后的日子里，開心、快樂，希望你們過得好! 最后，我要感謝四年的大學生活，感謝機械八班的盧勝利老師及各位同學和我的家人和那些永遠也不能忘記的朋友，他們的支持與情感，是我永遠的財富，也是我前進的所有