設(shè)計(jì)任務(wù)書課題名稱：基于ANSYS下的有限元分析及運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)要求：有限元是機(jī)械設(shè)計(jì)中重要的力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)方法，隨有限元分析與計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的結(jié)合，極大的促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)的水平和設(shè)計(jì)效率。ANSYS是目前較先進(jìn)、成熟的工程設(shè)計(jì)專業(yè)軟件，為了配合研究課題的需要，對(duì)擠壓模具關(guān)鍵零部件用有限元法進(jìn)行力學(xué)、熱力學(xué)分析，對(duì)典型齒輪的力學(xué)分析與有限元法分析結(jié)果作對(duì)比驗(yàn)證分析。具體要求如下：1）學(xué)習(xí)和掌握專業(yè)有限元軟件ANSYS的應(yīng)用特點(diǎn)和使用方法2）利用APDL（Ansysparameterdesignlanguage）實(shí)現(xiàn)實(shí)體建模，參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，網(wǎng)格劃分。3）對(duì)典型零件的有限元法設(shè)計(jì)、分析，用常用工程力學(xué)方法的計(jì)算結(jié)果作對(duì)比。4）對(duì)擠壓模具的有限元力學(xué)計(jì)算及力學(xué)分析，對(duì)熱擠壓模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析。5）利用機(jī)構(gòu)仿真程序?qū)ΤＳ脵C(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析目錄緒論-1上篇：基于ANSYS的有限元分析第一章有限元原理-3第二章ANSYS概述-8第三章ANSYS的有限元法舉例-17下篇：CAD模型仿真系統(tǒng)第一章CAD概論-26第一節(jié)CAD的初步探索階段-26第二節(jié)CAD的成長(zhǎng)發(fā)展階段-26第三節(jié)CAD的快速發(fā)展-27第二章機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的分析與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模擬-29第一節(jié)運(yùn)動(dòng)分析的目的及基本方法-29第二節(jié)關(guān)于機(jī)構(gòu)和桿組的基本知識(shí)-30第三章程序原理-33第四章計(jì)算方法-35第五章機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖-37第六章典型機(jī)構(gòu)分析-42體會(huì)與感受-46參考資料-47緒論本設(shè)計(jì)分為上下兩篇。上篇是基于ANSYS下的實(shí)體造型及有限元分析。有限元法是工程領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的一種數(shù)值計(jì)算方法,它不但可以解決工程中的結(jié)構(gòu)分析問題,而且已成功地解決了傳熱學(xué)、流體力學(xué)、電磁學(xué)和聲學(xué)等領(lǐng)域的問題。經(jīng)過四十多年的發(fā)展,有限元方法的理論已經(jīng)相當(dāng)完善,將有限元理論、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合,開發(fā)出了一批使用有效的通用與專用有限元軟件,它們以功能強(qiáng)、用戶使用方便、技術(shù)結(jié)果可靠和效率高而逐漸形成了新的技術(shù)產(chǎn)品,使用這些軟件已經(jīng)成功地解決了機(jī)械、水工、土建、橋梁、機(jī)電、冶金、鍛造、造船、宇航、核能、地震、物探、氣象、水文、物理、力學(xué)、電磁學(xué)以及國(guó)際工程領(lǐng)域眾多的大型科學(xué)和工程計(jì)算難題。有限元軟件已經(jīng)成為推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的生產(chǎn)力,并且取得了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。ANSYS軟件是集結(jié)構(gòu)、流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng)分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國(guó)ANSYS開發(fā)，可廣泛用于航空航天、土木工程、機(jī)械制造、車輛工程、生物醫(yī)學(xué)、核工業(yè)、電子、造船、能源、地礦、水利、輕工等一般工業(yè)及科學(xué)研究。該軟件可在大多數(shù)計(jì)算機(jī)及操作系統(tǒng)中運(yùn)行，從PC機(jī)到工作站直至巨型計(jì)算機(jī)，ANSYS文件在其所有的產(chǎn)品系列和工作平臺(tái)上均兼容。它能與多數(shù)CAD軟件接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如NASTRAN，ALGOR，IDEAS，ProEngineer，UG、AutoCAD等，是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的高級(jí)CAD工具之一。上篇介紹了有限元原理以及ANSYS軟件的發(fā)展、內(nèi)容、特征，對(duì)ANSYS的實(shí)體建模進(jìn)行了舉例分析，并結(jié)合典型算法與ANSYS分析的結(jié)果進(jìn)行比較。下篇是基于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)而設(shè)計(jì)的CAD模擬仿真系統(tǒng)。如今的教學(xué)正逐步擺脫以往的黑板、圖紙,走向更生動(dòng),更真實(shí)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),在我們機(jī)械行業(yè)更是如此。我們所做的這個(gè)模擬仿真系統(tǒng)主要是用AutoLisp語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的，加以DCL對(duì)話框輔助.在輔助教學(xué)系統(tǒng)中，我們要對(duì)所有典型機(jī)構(gòu)進(jìn)行了模擬演示,并分析其主要機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況，（如速度，位移，加速度等）使教師講課是在不是讓同學(xué)們自己去想象機(jī)構(gòu)是如何進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的,而是能夠真實(shí)的看都機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的全過成,使教學(xué)更叫真實(shí)、簡(jiǎn)單。CAD教學(xué)輔助系統(tǒng)的另一個(gè)好處是，只需少量的人力即可,不需購(gòu)買其它實(shí)驗(yàn)器材,從而節(jié)省了大量的資金進(jìn)行其他科研項(xiàng)目.而且操做簡(jiǎn)單,不需進(jìn)行專門的培訓(xùn)或?qū)W習(xí)。而且對(duì)于未知的機(jī)構(gòu)易于開發(fā)，能夠生動(dòng)的表現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)形式，使其不在神秘，以往對(duì)于那些機(jī)構(gòu)只能夠憑想象和經(jīng)驗(yàn)去判斷其運(yùn)動(dòng)形式，可是運(yùn)用仿真機(jī)構(gòu)就能準(zhǔn)確的知道其是如何運(yùn)動(dòng)的而且對(duì)于其主要的各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要素也可得知。主要內(nèi)容有：1模擬各種典型機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)2對(duì)各種典型機(jī)構(gòu)進(jìn)行演示3反映出各個(gè)主要構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)本演示是結(jié)合AutoCAD進(jìn)行的,不受其它軟件限制,安裝靈活簡(jiǎn)單,適合各種教