ansys大作业

发布 2020-02-25 08:57:28 阅读 7221

《计算机辅助机械工程》

结课大作业。

学生姓名:

学号: 专业班级:

2024年月日。

一、用ansys软件分析图1所示桁架。各杆横截面面积不同,ad杆横截面面积为1×10-2m2,bd杆横截面积为2×10-2m2,cd杆横截面积为3×10-2m2,载荷大小为f=3000n,尺寸a=2m,b=3m。(20分)

1)若三根杆均为钢制时,钢制杆的弹性模量e=2×1011,泊松比为0.3。试分析各杆的变形、轴向力及轴向应力的大小。(列出该分析的变形量、轴向力、轴向应力结果分布图形)(10分)

2)若ad、cd杆为钢制,bd杆为铜质(e=1×1010,泊松比为0.3),试分析各杆的变形、轴向力及轴向应力的大小。(列出该分析变形量、轴向力、轴向应力结果分布图形)(10分)

图1二、分析图2所示梁结构。已知梁的截面为方形,梁的截面宽b=0.02m,高h=0.

04m,图中a=2m,b=3m,c=4m,载荷f1=3000n,f2=2000n,集中载荷p=1000n/m,弹性模量e=2×1011,泊松比为0.3。试分析梁的弯曲变形量大小、弯矩大小及剪力大小,并指出最大弯矩所处位置。

(列出该分析的变形量、弯矩、剪力结果分布图形)(25分)

图2三、分析图3所示减速箱轴模型。已知一减速器轴中间安装有齿轮,齿轮宽度为100mm,轴的两端安装有轴承,每个轴承宽度为30mm,轴总长为500mm。与轴承连接处轴的直径为120mm,其余部分轴的直径为140mm。

齿轮承受径向载荷为10吨。已知轴的弹性模量e=2×1011,泊松比为0.3。

(25分)

1)若分析受力时与材料力学(或机械设计)一致,即取轴承与齿轮均为点约束与点支撑,取轴承中心点为支撑中心,齿轮中心点为受力点(模型简化图见图3-1),建立此情况下该模型的有限元分析模型,并试分析轴的弯曲变形量、弯矩大小及弯曲应力大小,并指出最大弯曲应力所处位置。(列出该分析的变形量、弯矩及弯曲应力分析结果分布图形)(10分)

2)若分析时与实际情况一致,即轴承与齿轮与轴接触部位均为线约束,取轴承宽度为支撑进行约束,将齿轮所受载荷10吨评价分布在齿轮两侧(模型简化图见图3-2)。试分析此情况下轴的弯曲变形量、弯矩大小及弯曲应力大小,并指出最大弯曲应力所处位置。(列出该分析的变形量、弯矩及弯曲应力分析结果分布图形)(15分)

图3图3-1图3-2

四、分析图4所示承重工程应用模型。一有孔的矩形板材,该板材上部承重,板材中间两端开有两个圆形小孔,在实际应用过程中,两个圆形小孔内安装有轴销,用以承受板材上部载荷。该板材尺寸为a=400mm,b=100mm,两个圆孔中心距c=300mm,圆孔的直径为20mm,板材厚度为5mm。

板的两个圆孔固定,板的上部承受布应力为p=2mpa,弹性模量e=2×1011,泊松比为0.3。试分析板的变形量及应力大小。

(列出该分析的变形量及应力结果分布图形)(15分)

图4五、分析图5工程应用模型。有一个横梁,横梁上部有一个移动载荷f,载荷从梁的最左端移动到最右端,载荷移动速度为1m/s,载荷大小f=3000n,梁的截面为圆形,截面半径为30mm,梁的总长度为4m。已知弹性模量e=2×1011,泊松比为0.

3。试分别列出时间为1秒、2秒、3秒与4秒时梁的变形量大小,并绘制梁的中间节点的y方向位移随时间的变化曲线。(载荷分4次由左端移动到右端)。

(15分)

图5大作业要求:

1. 每个题目均要叙述分析过程,把在软件上操作的步骤进行叙述,采用文字描述的形式,并配相关截图为证(必须有截图的包括:建完模型未划分单元时后模型的样子,划分完单元后模型的样子,施加载荷与约束后后载荷与约束的分布,相关求解选项的设置等,其余部分可自行根据分析过程适当添加,不做硬性要求),每个题目要求的分析结果必须有分析结果的**。

2. 根据分析结果及云图显示结果,对所求各项结果大小进行说明(说明格式为:(以题1为例)根据上述分析结果可以看出,杆系的最大变形量为(填入你所做分析结果的数值,下同)m;ad杆的轴向力大小为()n,bd杆的轴向力大小为()n,cd 杆的轴向力大小为()n;ad杆的轴向应力大小为()pa,bd杆的轴向应力力大小为()pa,cd 杆的轴向应力大小为()pa)

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