1、 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） ANSYS軸承座建模及應(yīng)力分析學(xué)院名稱： 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè)： 汽車服務(wù)工程 班 級： 13汽服B 學(xué) 號： * 姓 名： * 指導(dǎo)教師姓名： 唐金花 二一四年四月軸承座應(yīng)力分析摘 要：對工作的軸承座進行應(yīng)力分布分析，可以驗證軸承座的設(shè)計是否合理，從而指導(dǎo)設(shè)計人員設(shè)計軸承座，優(yōu)化軸承座的結(jié)構(gòu)。本節(jié)內(nèi)容以有限元分析為基礎(chǔ)，對軸承座進行模擬在現(xiàn)，以及施加相應(yīng)的受力，得到模擬結(jié)果。從而對結(jié)果研究分析，改進軸承座的設(shè)計結(jié)構(gòu)以及材料的使用，避免了在實際加工中，因材料與受力的缺陷，造成的損失。同時，也能模擬各種不同的受力情況，為實際應(yīng)用中出現(xiàn)的不同應(yīng)用環(huán)境造成的偏差，提供依

2、據(jù)，達到最優(yōu)設(shè)計。關(guān)鍵詞：應(yīng)力分析 ；模擬結(jié)果；提供依據(jù)；最優(yōu)設(shè)計bearing analysisAbstract：Bearing on the work carried out the analysis of stress distribution, can verify the design of the bearing seat is reasonable, so as to guide the design of bearing seat, optimize the structure of the bearing seat. This section is based on the

3、finite element analysis, simulations are performed in the bearing seat, and a corresponding force, simulation results. The results of research and analysis, structure design improvement of bearing seat and the use of materials, to avoid in the actual processing, because of the material and the defec

4、t stress, loss. At the same time, also can simulate various stress conditions, provide the basis for the deviation caused by different application environment, in practical application, the optimum design.Keywords：stresss analysis;simulation results provide basis; optimal design目錄第一章 軸承座一的應(yīng)力分析21.1定義

5、工作文件名和工作標題21.2定義單元類型及材料屬性21.3建模31.4網(wǎng)格劃分71.5施加約束，載荷并求解81.6、瀏覽分析結(jié)果12 1.7、對文件進行保存14第二章 軸承座二的應(yīng)力分析和模態(tài)分析152.1 定義工作文件名和工作標題152. 2 定義單元類型及材料屬性152.3 建模172.4 網(wǎng)格劃分212.5 施加約束，載荷并求解222.6 瀏覽分析結(jié)果252.7 進行模態(tài)分析 272.8 進行結(jié)果后處理292.9 進行保存30參考文獻32致 謝33第一章 軸承座一的應(yīng)力分析1.1、定義工作文件名和工作標題（1） 定義工作文件名，執(zhí)行Utility MenuFileChange Jobna

6、me,在對話框輸入“*”，選擇【 New log and error files】中，單機ok按鍵。（2） 定義工作標題,執(zhí)行Utility MenuFileChange Title命令，在彈出的對話框輸入“*”，單機ok。（3） 關(guān)閉三角符號坐標，Utility MenuPlotCtrlsWindow ControlWindow Options命令，在彈出的【W(wǎng)indow Options】對話框，在【Loccation of traid】下拉列表框中的“Not shown】，按ok。（4） 重新顯示：Utility MenuPlotReplot命令。1.2定義單元類型及材料屬性（1）設(shè)置單元

7、類型：Main MenuPreprocessorelement typeadd/edit/delete,彈出一個對話框，點擊add,顯示 library of element type對話框如圖：在library of element type下拉列表框中選擇structural solide 項，在其右側(cè)下拉表框中選擇 brick 8node 45選項，單擊OK.在點擊close.如下圖（2）設(shè)置材料屬性：Main MenuPreprocessormaterial props material models,彈出一個對話框，在material models avaiable下面的對話框中雙擊

8、打開structurallinearelasticisotropic，又彈出linear isotropic properties for material Number 1對話框，在EX后面輸入3E7，在PRXY后面輸入欄中輸入0.3，然后單擊materialexit,完成材料屬性的設(shè)置。如下圖1.3、建模（1） 建一個矩形，執(zhí)行Main MenuPreprocessorModelingCreateAreasRectangleby 2 conner,分別在width，hight輸入6,3，得到下圖（2） 在矩形上建立四個圓孔，執(zhí)行Main MenuPreprocessorModelingCr

9、eateAreasSolid circle，得到如圖，在x，y，Radius中分別輸入0.75、0.75,、0.375，按apply，然后依次輸入0.75、2.25、0.375，5.25、0.75、0.375,5.25、2.25、0.375，最后點ok。（3） 使用布爾減，執(zhí)行Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleansSubtractArea .得到（4） 使用拉伸命令，執(zhí)行Main MenuPreprocessorModelingOperateExtrudeArea,點擊面，點ok，在彈出的對話框第二行輸入1,點擊ok。得到如圖。（5） 為了方面

10、作圖可以移動坐標，選擇合適的位置，按照以上的方法，先建面，在拉伸，使用布爾減，減去多余的部分，可以得到如下圖形。1.4、網(wǎng)格劃分（1） 首先執(zhí)行布爾加，將建立好的圖形成為一個整體。執(zhí)行Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleansAddVolumes,在彈出的對話框中，選擇Pick All。（2） 執(zhí)行Main MenuPreprocessormeshingmesh tool,在彈出的對話框中點擊globle 后的set，在彈出的對話框中輸入0.1點擊ok后，進行網(wǎng)格劃分，點擊mesh，在彈出的對話框中選擇Pick All。網(wǎng)格劃分完成，得到如圖1.5

11、、施加約束，載荷并求解。(1)MainMenusolutiondefine loadsapplystructuraldisplacementon areas.拾取軸承座底部，如圖：然后單擊OK. 又出來一個對話框，選擇 UY，單擊OK。(2) MainMenusolutiondefine loadsapplystructuraldisplacementsemmetry B.COn Area,對底座的四個孔進行約束，得到如圖。（3） 施加載荷，執(zhí)行如下操作Main Menusolutiondefine loadsapplystructuralpressureon Areas.出現(xiàn)拾取框，拾取沉孔

12、徑向內(nèi)柱面的外推壓力，如圖的第一個圖面，然后單擊OK。出現(xiàn)一個對話框，在value load pres Valus后面輸入1009，單擊OK。 Main Menusolutiondefine loadsapplystructuralpressureon Areas.出現(xiàn)拾取框，拾取軸承孔柱面受到的壓力如第二個圖面：然后單擊OK。出現(xiàn)一個對話框，在value load pres Valus后面輸入5409，單擊OK。 （4） 求解 Main Menusolutionsolvecurentls LS一個信息提示框和對話框，瀏覽完畢后單擊fileclose,單擊對話框上的OK按鈕，開始求解運算，當出

13、現(xiàn)一個solution is done的信息提示框時，單擊close按鈕，完成求解運算。得到的如下圖形。1.6、瀏覽分析結(jié)果 （1） 執(zhí)行Main MenuGeneral PostprocPlot ResultDeformed Shape命令，彈出的對話框選擇“Def+undeformed”，單機ok，得到如下圖形。（2） 顯示節(jié)點位移云圖：Main Menugeneralpostprocplot resultscontour plotnodal solu,出現(xiàn)如圖對話框：在contour nodal solution data對話框中選擇item to be contourednodal s

14、olutiondof solutiondisplacement vector sum.然后單擊OK。（3） 顯示節(jié)點的Von Mises的應(yīng)力：Main Menugeneralpostprocplot resultscontour plotnodal solu，出現(xiàn)如圖對話框：在contour nodal solution data對話框中選擇item to be contoured nodal solutionstressvon mises stress,然后單擊OK。1.7、對文件進行保存第二章 軸承座二的應(yīng)力分析和模態(tài)分析2.1、定義工作文件名和工作標題（2） 定義工作文件名，執(zhí)行Uti

15、lity MenuFileChange Jobname,在對話框輸入“*”，選擇【 New log and error files】中，單機ok按鍵。（5） 定義工作標題,執(zhí)行Utility MenuFileChange Title命令，在彈出的對話框輸入“*”，單機ok。（6） 關(guān)閉三角符號坐標，Utility MenuPlotCtrlsWindow ControlWindow Options命令，在彈出的【W(wǎng)indow Options】對話框，在【Loccation of traid】下拉列表框中的“Not shown】，按ok。（7） 重新顯示：Utility MenuPlotReplo

16、t命令。3. 2、定義單元類型及材料屬性（1）設(shè)置單元類型：Main MenuPreprocessorelement typeadd/edit/delete,彈出一個對話框，點擊add,顯示 library of element type對話框如圖：在library of element type下拉列表框中選擇structural solide 項，在其右側(cè)下拉表框中選擇 brick 8node 45選項，單擊OK.在點擊close.如下圖所示的內(nèi)容（2）設(shè)置材料屬性：Main MenuPreprocessormaterial props material models,彈出一個對話框，在m

17、aterial models avaiable下面的對話框中雙擊打開structurallinearelasticisotropic，又彈出linear isotropic properties for material Number 1對話框，在EX后面輸入2.01E11，在PRXY后面輸入欄中輸入0.3，然后定義材料的密度DENS，執(zhí)行Main Menu Preprocessor Material Props Material ModelsdensityDENS =7.8e3，兩者步驟如圖所示，然后單擊materialexit,完成材料屬性的設(shè)置。2.3、建模（2） 建一個矩形，執(zhí)行Mai

18、n MenuPreprocessorModelingCreateAreasRectangleby 2 conner,分別在width，hight輸入6,4（2） 畫兩個圓，執(zhí)行Main MenuPreprocessorModelingCreateAreasSolid Circle，在彈出的對話框中在x，y，Radius中分別輸入1、1、0.5，點擊Apply，在分別輸入7、1、0.5，點擊ok。結(jié)果如下 （4） 使用布爾減，執(zhí)行Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleansSubtractArea .得到（5） 使用拉伸命令,執(zhí)行Main MenuPr

19、eprocessorModelingOperateExtrudeArea,點擊面，點ok，在彈出的對話框第二行輸入1,點擊ok。得到如圖。(5) 將坐標移動到下圖所在地方，再次做面做矩形時，按上面做矩形的步驟輸入及圓的做法，和布爾的用法，再拉伸?？傻玫饺缦聢D形2.4、網(wǎng)格劃分（3） 首先執(zhí)行布爾加，將建立好的圖形成為一個整體。執(zhí)行Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleansAddVolumes,在彈出的對話框中，選擇Pick All。（4） 執(zhí)行Main MenuPreprocessormeshingmesh tool,在彈出的對話框中點擊globl

20、e 后的set，在彈出的對話框中輸入0.2點擊ok后，進行網(wǎng)格劃分，點擊mesh，在彈出的對話框中選擇Pick All。網(wǎng)格劃分完成。2.5、施加約束，載荷并求解。(1) MainMenusolutiondefine loadsapplystructuraldisplacementon areas.拾取底座的兩個圓孔，如圖：然后單擊OK. 又出來一個對話框，選擇 ALL DOF，單擊OK。得到下圖（2） 施加載荷，執(zhí)行如下操作Main Menusolutiondefine loadsapplystructuralpressureon Areas.出現(xiàn)拾取框，拾取加強孔的內(nèi)面，然后單擊OK。出現(xiàn)

21、一個對話框，在value load pres Valus后面輸入491，單擊OK。 Main Menusolutiondefine loadsapplystructuralpressureon Areas.出現(xiàn)拾取框，拾取大圓孔內(nèi)的面，然后單擊OK。出現(xiàn)一個對話框，在value load pres Valus后面輸入1009，單擊OK。（3） 求解 Main Menusolutionsolvecurentls LS一個信息提示框和對話框，瀏覽完畢后單擊fileclose,單擊對話框上的OK按鈕，開始求解運算，當出現(xiàn)一個solution is done的信息提示框時，單擊close2.6、瀏覽分

22、析結(jié)果 （1）執(zhí)行Main MenuGeneral PostprocPlot ResultDeformed Shape命令，彈出的對話框選擇“Def+undeformed”，單機ok，得到如下圖形。（2）顯示節(jié)點位移云圖：Main Menugeneralpostprocplot resultscontour plotnodal solu,出現(xiàn)如圖對話框：在contour nodal solution data對話框中選擇item to be contourednodal solutiondof solutiondisplacement vector sum.然后單擊OK。（4） 顯示節(jié)點的Vo

23、n Mises的應(yīng)力：Main Menugeneralpostprocplot resultscontour plotnodal solu，出現(xiàn)如圖對話框：在contour nodal solution data對話框中選擇item to be contoured nodal solutionstressvon mises stress,然后單擊OK。2.7、進行模態(tài)分析 （1）指定分析選項 Main Menu Solution Analysis Type New Analysis“Modal”(模態(tài)分析)（2）分析選型設(shè)定Main Menu Solution Analysis Type Analysis Options將彈出模態(tài)分析選項對話框,在對話框中，指定Mode extraction method為Block Lanczos，并指定No. of modes extract為10 ,將Expand mode shapes設(shè)置為“YES”,選擇菜單Main