ansys有限元分析步骤

ansys有限元分析步骤（共13篇）

ansys有限元分析步骤 篇1

采用通用大型有限元软件ANSYS,对吊钩进行仿真计算和分析,得出其应力和位移变化的分布图,从理论上对吊钩的`危险截面进行了分析研究,为吊钩进一步的结构设计和优化提供了必要的理论依据.

作 者：白学勇 黎姝 李勇刚 BAI Xue-yong LI Shu LI Yong-gang  作者单位：西安科技大学,机械工程学院,西安,710054 刊 名：煤矿机械  PKU英文刊名：COAL MINE MACHINERY 年，卷(期)：2009 30(11) 分类号：O241.82 TH114 关键词：吊钩   有限元分析   ANSYS  

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ansys有限元分析步骤 篇2

重型加工车床CT61100主要用来加工大直径盘类和轴类零件,其中主轴单元是机床的重要部件之一。主轴的性能对机床的整体性能的影响很大,为使机床能安全可靠的工作,其结构必须具有良好的动静态特性。故对其进行动力学分析可以提高整个机床的设计效率,缩短开发周期,降低开发成本,提高机床工作安全和可靠性。可以在设计阶段尽可能提高主轴的使用性能。

对于机床主轴的分析主要存在以下不足:1) 只针对主轴本身的分析,没有考虑到在加工过程中,装夹工件后,工件的重力对主轴有很大的影响。这样孤立的分析主轴,对于加工小的零部件的车床影响不大。但是对重型车床而言,工件的重力对主轴的影响很大,所以工件重力是不可以省略。2) 没有考虑单元类型的选择对主轴分析结果的影响。单元类型的选择和网格划分质量好坏对分析结果影响很大。3) 利用经验公式对主轴进行计算,精度难以保证。对大型复杂零部件使用有限元法[1]具有精度高,适应性强以及计算格式规范等优点。其可以进行静力学和模态分析,如果能够很好的控制单元类型和有限元模型,以及边界条件,可以得到更加准确的分析结果。

现以CT611000车床主轴为分析对象,建立四面体和六面体两种有限元模型。加载时候使用质量单元和主轴使用Rigid单元刚性连接,得到主轴在复杂工况下的线性静态力学特性。对主轴模态分析,了解其动态特性,确定主轴的振动特性即固有频率和振型,从而可以判断主轴转速的是否合理。这些结果可指导主轴的设计,提高机床的加工精度。

1 主轴部件的结构

CT61100主轴结构简图如图1所示。该机床主轴采用3支撑结构,其中前支撑采用双列圆柱轴承,承受径向力,推力轴承承受轴向力。中间支撑和后支撑采用圆柱滚子轴承轴承和带内锥孔的轴承承受径向力。主轴旋转的动力通过齿轮传递,根据主轴电动机的功率22kW,由公式undefined,可以得到转矩T=1112N·m。可以推导出主轴所承受的切向力Ft=11120N,径向力Fr=4047N。

2 有限元建模和加载

主轴采用三维实体造型软件和Ansys软件分别建立模型。通过UG软件建立几何模型后导入到Ansys中,选用四面体自由分网技术,采用solid92单元类型,完成有限元模型的建立。在Ansys建立几何模型使用solid45单元类型,选用六面体映射分网技术[1],得到更精确的有限元模型。通过两种分网技术对比分析结果,从而能了解不同单元类型模型对分析的准确性。材料选择45钢的弹性模量和泊松比。分网结束后,对主轴进行加载,如图2所示,根据工况,在前支撑的节点上约束Ux,Uy和Uz方向的自由度,后支撑和中间支撑约束Uy和Uz方向的自由度。加载完成后图中显示U。齿轮和主轴连接传动部分的节点加载Ft和Fr,Fr径向力经过换算成压强P均布在所选单元处,加载完成后如图显示F和PRES 230000。根据机床设计参数,能加工的零件最大质量为3t,根据这个工况,在主轴的右端中心部位建立一个质量单元mass21,主轴的端面的节点和中心质量单元建立rigid刚性单元连接,同时给质量单元加载切削扭矩。整个主轴的质量和品质单元重力加速度由于方向与Y方向相反,所以取-9.8。这样整个主轴的载荷设置结束,见图2主轴边界条件和载荷。

3 静态特性分析

对四面体有限元模型和六面体有限元模型分别进行了静力分析。两种情况下的位移和应力基本一致。下面列出了六面体网格的分析结果。

如图3主轴的变形图所示,最大变形量为0.52×10-2mm,位置在右端端面位置。此处位移最大。

主轴x,y,z方向总位移,最大位移量为0.52×10-2mm,位置和变形图上的一致。发生在右端端面处,如图4所示。

主轴的应力云图反映主轴上各个单元的受力情况[3]。从图5冯塞斯应力云图可以看到,SMX=0.572×107Pa,远远小于材料的许应弯曲应力,最大应力的位置发生在主轴与支撑端面相交的截面上。此处受力最大。

分析结果最大应力都小于材料的许应应力,并且四面体和六面体分析的最大应力和位移的位置一致,在安全边界内。根据图5的位移图可知,主轴最大的位移为0.0052mm,位于主轴卡盘连接的端面处,远远小于机床设计手册推荐的值,可以判断主轴刚度足够用。

4 模态特性分析

1) 四面体网格分析的前5阶固有频率如表1所示。前5阶振型图如图6所示。

2) 六面体网格分析的前5阶固有频率如表2所示。前5阶振型图如图7所示。

结果表明:不管是四面体或六面体网格模型,分析结果的每阶振型都一致。2,3阶振型和固有频率基本一致,结果可以视为特征值重根,振型相互独立正交。4阶和5阶振型和固有频率也是同样重根。两种模型分析结果差值很小,尤其是低阶固有频率计算中,采用四面体或六面体单元对固有频率来说影响很小。如表3和表4所示。

5 结论

切削加工过程中,在工件重力和切削力载荷工况下,主轴与第一支撑端面相交处,产生的应力最大,通过主轴转动时,此处承受交变循环应力作用,易产生疲劳破坏,所以结构上应该强化处理。

机床主轴在切削力和传动力作用下最大变形在主轴右侧端面处,变形量为0.0052mm,因此主轴变形对机床加工中所产生的工件误差而言影响很小。

在建立有限元模型的基础上,对大型车床主轴最危险工况下的静力分析,可以得到主轴的位移和变形,从而根据变形量的大小判断主轴的刚度是否足够。

四面体和六面体网格的有限元模型模态分析结果表明,这两种单元类型对结果影响不大。根据模态分析的结果得到固有频率,计算主轴的临界转速,主轴的有效转速远远小于临界转速。完全避开共振区域。对主轴进行有限元分析可以优化主轴的结构,提高产品开发的效率,对以后的设计提供依据。

摘要：主轴部件动静态特性直接影响车床的加工精度和精度稳定性。以重型车床CT61100的主轴为分析对象,在工件重力和切削力载荷工况下,应用Ansys软件对其进行静态和模态分析。在产品试验之前,分析得到最大应力和变形位置。以此来判断主轴的刚度是否足够。根据固有频率计算主轴的临界转速,避开共振区域。这些分析结果为机床设计提供了依据。

关键词：主轴,有限元,静力,模态

参考文献

[1]刘国庆,杨庆东.ANSYS工程应用教程—机械篇[M].北京:中国铁道出版社,2003.

[2]吴国华.金属切削机床[M].北京:机械工业出版社,1999.

[3]Wang W.R,Chang C.N,Dynamic Analysis and Design of aManchine Tool Spindle-Bearing System[J].Vibration and Acous-tics,1994,116:280-285.

[4]Cao Yuzhong.AGeneral Method for the Modeling of Spindle BearingSystems[J].Journal of Meehanieal Design,2004:1089-1104.

ansys有限元分析步骤 篇3

关键词：采棉机；锯齿滚筒；工作原理；结构静力分析；应力

中图分类号：S225.91+1 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）01-0023-03

新疆多年来基本保持年种植棉花150 hm2，并以其先进的植棉技术和产业优势，在全国棉花主产区占有重要地位。我国的植棉业属劳动密集型产业，棉花生产率较低，除耕地、播种、中耕、喷药等田间作业使用机械外，其余作業仍以人工为主。解决这一突出问题的唯一途径是大力发展棉花生产机械化。梳齿式采棉机属于“一次性采棉机械”（俗称“统收机”），其采摘台加工制造相对简单，制作成本较低。同时，梳齿式采棉机不受棉花种植模式以及采摘路线的限制。2010年，新疆农业科学院农业机械化研究所与山东天鹅棉业股份有限公司联合研制的4MZ-3000梳齿型组合式采棉机，可一次性完成采摘和清花预处理两项作业。作业时，机具把棉株上的籽棉、枝叶、青玲、短果枝、玲壳等全部梳脱下来。当工作速度较高时，采摘喂入量大会使预清理装置产生“卡堵”现象，有可能对锯齿滚筒造成破坏。因此，对其锯齿滚筒进行结构静力分析，为优化其结构设计提供参考。

1 采摘台基本结构与工作原理

1.1 基本结构

梳齿式采棉机的采摘台由防拔辊、梳齿总成、链钯式输送器、悬挂架、拨棉辊、压棉筒、预清理装置、机架、举升油缸、气力输送装置等组成。其中，预清理装置包括锯齿滚筒和刷棉滚筒。防拔辊位于采收台底部前端，在作业过程中对棉株起扶持作用。梳齿总成位于采摘台最前端，梳齿以一定间距均匀排列，同时与地面成一定角度。链钯式输送器的作用是把采摘下来的棉花输送到预清理装置，其与梳齿总成工作段的斜面平行，且有一段间隙。拨棉辊位于链钯式输送器顶部，主要作用是将链钯式输送器输送的棉花拨落到预清理装置。压棉筒位于梳齿总成上方，主要作用是防止机具作业时将棉秆拔起，对梳齿、链钯式输送器以及预清理装置造成卡堵。举升油缸是控制采摘台高度的关键，便于采收及道路行驶。机架是整个采摘台的支撑，起到支撑的作用。采摘台的结构简图见图1。

1.2 工作原理

采摘台是梳齿式采棉机的重要组成部分，其工作性能的好坏直接影响整机的各项工作指标。采摘部件的工作状况取决于结构尺寸、形状、材料及棉株相互作用。采摘原理可以归纳为：采集—预清理—集棉，分别由不同的工作单元完成。梳齿型采棉机采摘台的工作过程如下：液压系统将采摘台升到适当的工作位置，采棉部件随着机具前进；梳齿部件倾斜设置，从斜向上方穿过棉株，每棵棉株被强制通过梳齿间的间隙；因为梳齿间隙比棉铃直径小，棉铃不能通过，因而被采摘下来；梳齿后端下方的防拔辊对棉株起扶持作用，同时施加一个向下的拉力，使不能通过间隙的棉铃脱离棉株；同时，链钯式输送器及拨棉辊互相配合，将采摘下来的棉花输送到后部的预清理装置，最终由气力输送装置输送至棉箱。

2 锯齿滚筒结构静力分析

按照锯齿滚筒（见图2）安装位置和工作时的受力情况，对其进行结构静力学分析。基于ANSYS有限元分析软件，通过导入实体模型、定义材料属性、划分网格、定义边界调节、求解，得出锯齿的应力应变情况。

2.1 建立模型

建立结构的有限元模型，使用ANSYS软件进行静力分析。有限元模型的建立是否正确、合理，直接影响分析结果的准确及可靠程度。因此，建立有限元模型时根据问题的特点，对需要划分的有限元网格粗细和分布情况进行大致规划，将锯齿滚筒上的部分锯齿作为研究对象。由于锯齿滚筒的实际模型相对比较复杂，为免繁杂而又不必要的计算，对模型进行简化。应用Solidworks 2013软件通过一系列操作建立锯齿滚筒上锯齿的三维实体模型，将模型另存为*x_t文件，然后导入ANSYS中。

2.2 定义材料属性

U型齿条高7 mm、宽14 mm、厚1 mm。其材料属性如下：Q235A钢，弹性模量E=2E11，泊松比μ=0.3，密度ρ=7 850。

2.3 划分网格

模型建立之后，进行网格划分，主要涉及以下4方面：1） 选择单元属性（单元类型、实常数、材料属性）；2） 设定网格尺寸控制（控制网格密度）；3） 网格划分前保存数据库；4） 执行网格划分。

按照一般原则，有限元三维模型的单元网格划分越细密，单元数越多，则有限元分析的结果越精确。但是，单元网格不能无限划分，受硬件条件的限制，如CPU主频、内存大小等。一般情况下，单元网格的数目能达到要求的准确度即可。选用十节点四面体实体结构单元Tet 10Node187单元对模型进行网格划分（见图3），不需要设定实常数。

2.4 定义边界条件

建立有限元模型后，需要定义分析类型和施加边界条件及载荷。当籽棉开始进入锯片时，锯齿会把尚未从棉籽上脱落的棉花纤维钩住，使其随着锯齿滚筒运动，处在锯齿之间凹口内的棉花纤维在摩擦力的作用下，开始从凹口脱离，凡是分布在与摩擦力作用方向成β角的BD线右方的所有棉花纤维都在凹口离开，只有在△BCD内的纤维可以保持不动（如图4所示）。将锯齿截面轮廓的参数代入，可得下列简式：

f=S△BCD=

-

（1）

-

=A=常数 （2）

经推导可得，锯齿的钩住能力随α值的变化而变化。

锯齿结构示意图如图4所示。拾取锯齿条底部的四条边线，选择ALL DOF作为约束自由度。由于卡堵现象较容易解决，所以在锯齿条两侧面分别施加30 N的极限载荷。

2.5 求解及后处理

进行求解及后处理Solution〉Solve>Current LS，查看分析结果 General postpro>plot results，分析结果如图5—8所示。

从图5—8可以看出，大应力应变主要发生在锯齿齿根部附近。最大受力变形为0.521E-09mm，变形极其微小。同时，在机具正常工作的情况下，不会超过锯齿材料的许用应力，可满足实际的使用要求。

3 结论

通过对锯齿滚筒模型进行有限元分析，确定该锯齿滚筒受载荷时的变形及应力情况。由于锯齿材料为弹性材料，其缓冲作用允许籽棉通过，故变形不明显，可满足设计要求。在三维软件中建立实体模型，可以对设计部件的材料及强度进行判断，修正设计中存在的不足及缺陷。对梳齿式采棉机锯齿滚筒进行结构静力分析研究，找出影响实际问题的理论依据，为机具的进一步改进提供理论参考。

ansys错误分析 篇4

1、把体用面分割的时候出现的错误提示： Boolean operation failed.try adjusting the tolerance value on the BTOL commmand to some fraction of the minimum keypoint distance.Model Size(current problem)1.183933e+000,BTOL setting 1.00000e-005,minmum KPT distance

4.308365e-006

先在要分割的地方设置一个工作平面，用布尔运算“divided--volumeby working plane”进行分割的时候，出现上述错误，主要原因可能是设置的公差太小，当时试了几次都么有成功，最后干脆把体重新建立了一个，又画了一个很大的面，终于成功了。

2、一个常见的代表性错误！

原来我的虚拟内存设置为“无分页文件”，现在改为“系统管理”，就不在出现计算内存不够的情况了。

Error!

Element type 1 is Solid95,which can not be used with the AMES command, meshing of area 2 aborted.刚开始学习的人经常出这种错误，这是因为不同单元类型对应不同的划分网格操作。上面的错误是说单元类型为Solid95（实体类型），不能用AMES命令划分面网格。

3、Meshing of volume 5 has been aborted because of a lack of memory.Closed down other processes and/or choose a larger element size, then try the VMESH command again.Minimum additional memory required=853MB（by kitty_zoe）

说你的内存空间不够，可能因为你的计算单元太多，增加mesh尺寸，减少数量或者增加最小内存设定（ansys10中在customization preferences菜单存储栏 可以修改）

你划分的网格太细了，内存不足。建议将模型划分为几个部分，分部分进行划分，可以减少内存使用，试一下！

4、The input volumes do not meet the conditions required for the VGLU operation.No new entities were created.The VOVLAP operation is a possible alternative

VGLU 是将两个或多个体粘到一块，体之间的交集应该是面，帮助里的说法，This operation is only valid if the intersections of the input volumes are areas along the boundaries of those volumes。你粘结glue的体可能有重叠，所以后面提示了一个VOVLAP命令，该命令是将两个或多个体的重叠部分拿出来作为结果

VMESH划分时，精度不同，单元数量差别太大了，如果是自由网格划分，那么尝试几个SMRT等级看看。还有就是单元形状不同，产生的网格质量也差别很大，我前几天才重新划了一次网格，印象很深。shape,0,3d和shape,1,3d就是划分体时控制单元形状的5、clear is not a recognized GEGIN command,abbreviation,or macro.this command will be ingored.那是因为打开了前处理，求解或者后处理，先用FINISH命令，再用CLEAR就可以了

6、约束不足，产生刚性漂移

我觉得这个不一定就是约束不足造成的刚性漂移。另外一个可能的原因是网格划分的不好。在曲线变化剧烈的区域，如果网格划的太疏，也可能产生这样的错误。

7、AN error occured during sweeping while meshing arer 39.change element sizing parameters(RSIZE,LESIZE,etc).or mesh this arer manually(AMESH or AMAP).then try the VSME command again.The VSWE command is ignored.在对一个规则的体进行扫略划分的时候，出现了这个命令，原因是边的尺寸，或者单元的个数设置不合理，对应不上，就行变数核对皆可解决问题！

8、Volume 1 cannot be meshed.208 location(s)found where non-adjacent boundary triangles touch.Geometry configuration may not be valid or smaller element size definition may be required.提示就是告诉你需要更小的单元

可能单元太大的时候出现的网格有有问题，比如狭长的网格，计算的时候集中应力太大

9、Shape testing revealed that 3 of the 13 new or modified elementsviolate shape warning limits.To review test results, please see the output file or issue the CHECK command.ansys 里面有自己带的网格检查，这说明你的网格尺寸有问题，重新划分

10、划分solid45单元的时候出现了 structural elements without mid nodes usually produce much more accurate results in quad or brick shape

提示你采用带中间节点的单元进行计算。但是solid45六面体网格精度一般够了，不需要理会。

11、Volume11 could not be swept because a source and a target area could not be determined automatically。please try again...体不符合SWEEP的条件，把体修改成比较规则的形状，可以分割试试

12、*** WARNING ***SUPPRESSED MESSAGECP =1312.641TIME= 16:51:48

An error has occurred writing to the file = 12 which may imply a fulldisk.The system I/O error = 28.Please refer to your system documentationon I/O errors.a、I/O 设备口错误，I/O=26，错误，告诉你磁盘已满，让你清理磁盘。但是实际问题的解决不是这样，是你的磁盘格式不对，将你的磁盘格式从FAT26改称 NTFS的就可以了。因为FAT26格式的要求你的单一文件不能大于4G。但是我们一旦做瞬态或者是谐相应的时候都很容易超过这个数，所以系统抱错。

b、I/O设备口错误，I/O=9,错误，和上一个一样告诉你磁盘已满，让你清理磁盘。但是实际问题是由于你的磁盘太碎了造成的，你只要进行磁盘碎片整理就可以了，这个问题就迎刃而解。

13、Topolgical degeneracy detected for ASBA command.Try modifying geometry slightly or loosening the tolerance(BTOL command).If BTOL is relaxed ,be sure to change the tolerance back to the default after operation

公差不能太大，默认公差值是1e-5,每次扩大10倍，即1e-4,1e-3,.....慢慢试试，如果不行，就得检查模型

14、计算时候出现：Input/output error on unit=9.Possible full disk，在一些论坛看到转换磁盘格式ntfs，转换后还是不行，我的ansys11.0安装在D盘，工作目录为E盘（30G大小），另外输出窗口提示for better cpu performace increase memory by 296mb using-m option

一.转化格式（先确定你D盘为fat格式后）点“开始->运行”输入:covert D:/FS:NTFS 就可以将D盘转换成NTFS格式了,不过转换后不可以恢复成FAT32格式了.（本人没有试过！）二.在开始——程序——ansys——ansys product launcher——customization，然后选择memory下面的方框里面打勾，然后调整work spcae 和data base15、Large negative pivot value(-8.419662714E-03)in Eqn.system.May bebecause of a badtemperature-dependent material property used in the model.这种错误经常出现的。一般与单元形状有关。

16、There are 21 small equation solver pivot terms.;

SOLID45 wedges are recommended only in regions of relatively low stress gradients.第一个问题我自己觉得是在建立contact时出现的错误，但自己还没有改正过来；第二个也不知道是什么原因。

还有一个：initial penetration 4.44089×10E-6 was detacted between contact element 53928 and target element 53616;也是建立接触是出现的，也还没有接近。唉，郁闷中！

第一个问题：There are 21 small equation solver pivot terms.;

不是建立接触对的错误，一般是单元形状质量太差（例如有i接近零度的锐角或者接近180度的钝角）造成small equation solver pivot terms

第二个问题:SOLID45 wedges are recommended only in regions of relatively lowstress gradients.这只是一个警告，它告诉你：推荐SOLID45单元只用在应力梯度较低的区域。它只是告诉你注意这个问题，如果应力梯度较高，则可能计算结果不可信。

17、There are 1 small equation solver pivot terms

ansys,刚度矩阵主元太小，可能是单元畸形，或者材料参数有问题，总之这个问题你就不断的换个方式建立模型，trial and error，往往就解决了这个问题

第一个问题：说明结构刚度矩阵出现小主元。如果矩阵D 的所有主元都是正的，这时结构的切线刚度矩阵正定，结构处于稳定状态；如果矩阵D 的 主元有小于0 的，则切线刚度矩阵非正定，结构处于不稳定状态。

如果出现的小主元不多，说明可能是达到某个临界点，以后还可以继续求下去；如果出现的小主元很多，而且越来越多，说明这个结构即将破坏，比如出现大面积的塑性区，形成多个塑性铰等。

当|D |=0时，矩阵D 为奇异矩阵，非线性方程会产生奇异解，奇异解出现于可能产生不定解或非唯一解的分析中，求解方程的主元为负或零会产生这样的奇异解。有些情况下，尽管遇到主元为负或零，仍需继续进行分析（特别是一些非线性分析中）。（since a negative or zero pivot value can occur for a valid analysis.）

下述条件会引起求解过程出现奇异性：（The following conditions may cause singularities in the solution process:）·约束条件不足 ·模型中有非线性单元：如间隙元、滑动元、铰链元、缆束员等。结构的一部分可能已经塌陷或分散了 ·材料特性为负：如在瞬态热分析中规定的密度或温度 ·连接点无约束，单元排列可能会引起奇异性。例如：两个水平梁单元在连接点的垂直方向存在无约束自由度，在线性分析中，将会忽略加在该连接点的垂直载荷。另外，考虑一个与梁单元或管单元垂直相连的无板面内的旋转刚度的壳单元，在连接点处不存在板面内的旋转刚度。在线性分析中，将会

忽略加在该点处的板面内力矩。·屈曲。当应力刚化效果为负（压缩）时，结构受载后变弱。若结构变弱到刚度减小到零或为负值，就会出现奇异解，且结构已经屈曲。会打印出“主元值为负”的消息。·零刚度矩阵（在行或列上）。如果刚度的确为零，线性或非线性分析都会忽略所加的载荷。

18、This model requires more scratch space than available, currently

8026545 words(31 MB).ANSYS was not able to allocate more memory toproceed.Please shut down other applications that may be running or increase the virtual memory on your system and rerun ANSYS.Problem terminated.原来我的虚拟内存设置为“无分页文件”，现在改为“系统管理”，就不在出现计算内存不够的情况了。

Input/Output error on unit= 20.Possible full disk.Input/Output error on unit= 9.Possible full disk.这些都是一类问题,引起这种问题的可能性有:

1.ANSYS的工作目录磁盘空间已满.(可能性很大)

2.ANSYS的虚拟内存不够

3.磁盘存在坏道.(可能性也很大,常见的是在一台机器上不可以计算,但是放到别的机器上就可以计算了,这时就要考虑你的机器是不是存在坏道)

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The value of UY at node 1195 is 449810067.It is greater than the current limit of 1000000.This generally indicates rigid body motion as a result of an unconstrained model.Verifythat your model si properly constrained.错误的可能：

1.出现了刚体位移，要增加约束

2.求解之前先merge或者压缩一下节点

3.有没有接触，如果接触定义不当，也会出现这样类似的情况

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Large negative pivot value...May be because of a bad temperature-dependent material property used in the model.出现这个错误很可能的原因是约束不够！

遇到了一个问题

开始求解后出现以下提示，Solid model data is contaminated

后来终于找到原因了

有限元网格里包含一些未被划分网格的线，一般来说出现在面于面之间有重合的线，导致虽然面被划分了网格，却包含未被划分网格的线。

解决办法，把模型存为.cdb格式（去掉几何信息），然后再读取，就可以求解了命令：cdwrite，db，模型名，cdb

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在导入IGES文件时老出现

Because keypoint merging has not been performed,automatic volume creation is suppressed这句警告说明模型里有重合的点，你可以在ansys里合并keypoint

对于稍微复杂的模型都不建议用iges格式，建议用,prt格式或者.x-t格式

另外推荐大家学习ansys workbench

它的接口做的比ansys强很多

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计算过程中出现某个点的位移很大，比如说达到1E13。

这个错误的原因有几个：

A、模型中存在重节点，即同一个位置有两个不同编号的节点，这些重节点不是你预先设定的，而是没有注意到它们的存在，导致计算时这些节点飞了！有时候甚至存在重单元。主要是由于建模粗心大意。特别是，如果用体和线的镜像命令时，会在镜像处生成重节点，重单元。

B、整个模型的约束不够，应该检查约束；

商圈分析的步骤 篇5

我们都知道一个调查项目都是需要根据步骤一步一步完成的，商圈分析的步骤是什么样的呢？只有了解和掌握商圈调查的步骤才能更好的提高消费者满意度，我要调查网对此问题做了次调研，希望对大家和各大企业能够有所帮助。

商圈分析的步骤有哪些呢？

第一步是确定资料来源，包括销售记录分析、信用证交易分析、邮政编码分析、调查等。

第二步是确定调查的内容，包括购物频率、平均数量、顾客集中程度。

第三步是对商业圈的三个组成部分进行确定。

第四步是确定商业圈内居民人口特征的资料来源。

第五步是根据上述分析，确定是否在商圈内营业。

最后是要确定商店的区域、地点和业态等。

商圈的确定

对于现有商店商圈的大小、形状和特征可以较为精确地确定。在国外，一般用信用证和支票购物，可由此查知顾客的地址、购物频率、购物数量等情况，国内可以通过售后服务登记、顾客意向征询、赠券等形式搜集有关顾客居住地点的资料，进而划定商圈。

但是对于一家尚未设定的连锁店铺而言，由于缺乏商圈统计的基本资料，当然更谈不上顾客的支持程度了。因此在从事商圈设定的考虑时，可以针对设店地区居民的生活形态及具有关连性的因素为出发点，并配合每天人口的流动情形，深入探讨该地区人口集中的原因，以及其流动的范围，以此作为基本来从事商圈的设定。

尤其是一家大规模的连锁经营企业，其商圈的设定并不像一般小型商店是徒步商圈，可能顾客会利用各种交通工具前来，因此其商圈仍然属于特性商圈，所以对于设店地区内工作、学习的人的流动性、购物者的流动性、城市规划、人口分布、公路建设、公共交通等均要加以观察，并配合各有关的调查资料，运用趋势分析以进行商圈设定。

商圈形态的了解是进行商圈分析的基础，一般而言，商圈形态可分为以下几种：

商业区。商业行业的集中区，其特色为商圈大，流动人口多、热闹、各种商店林立。其消费习性为快速、流动、娱乐、冲动购买及消费金额比较高等。

住宅区。该区户数多，至少须有1000户以上。住宅区的消费习性为消费者群稳定，便利性、亲切感、家庭用品购买率高等。

文教区。该区附近有大、中、小学校等。文教区的消费习性为消费群以学生居多、消费金额普遍不高、休闲食品、文教用品购买率高等。

办公区。该区为办公大楼林立。办公区的消费习性为便利性、外食人口多、消费水准较高等。

ansys有限元分析步骤 篇6

我国北方旱情严重, 土壤墒情差, 常常旱得不能正常播种, 一种田间移动式供水设备可以有效解决这一问题。卷盘为田间移动式供水设备的重要组成部件, 能直接影响供水设备的正常使用, 所以对卷盘轴有一定的可靠性要求。长期以来, 卷盘轴设计一直采用许用应力法、选型法和类比法等方法人工求解, 分析得到结论, 很费时费工。使用有限元技术可以很好、很快的解决这些复杂问题, 并提高计算精度。

1 卷盘轴设计

卷盘是小型移动供水设备的重要组成部件, 它的作用是将水管能自由的输送和回收。卷盘轴是驱动卷盘, 提供扭矩传送的直接部件, 卷盘轴是一般用途的轴, 设计为半空心阶梯轴, 材料选用Q235A, 其基本参数:轴长1 100m m;细轴轴承处直径30 m m;滚筒连接片直径160 m m, 厚20 mm;轴径细处处为实轴, 直径50 mm;轴径粗处为空心轴, 外径80 mm, 内径50 mm;出水口直径40 mm。卷盘轴所受最大扭矩8 000 N, 其结构如图1所示。

1.进水口2.粗轴轴承处3.滚筒轴承连接片4.出水口5.滚筒轴承连接片6.细轴轴承处

2 卷盘轴的有限元分析

(1) 模型的建立。本文使用caxa建模, 导入ansys中, 材料选用Q235A, 弹性模量为2.06e5 MPa, 泊松比为0.3, 许用应力65 MPa。着重考查卷盘轴的整体受力情况, 假定将倒角、圆角、孔槽、螺母等压缩处理, 以实体代替。不考虑轴与轴承的接触摩擦力, 在此前提下建立三维模型, 划分网格。划分网格的单元格为solid45, 四面体, 8节点单元, 采用自由式网格划分, 共划分11 729个单元, 3 119个节点, 网格划分效果如图2所示。

(2) 静力分析。在供水之前, 卷管里可以存储1 t水, 对支撑轴有很大的压力, 模型的约束加在轴承处轴的径外圆柱面O1、O2上, 只保留轴向转动1个方向的自由度;加载水管及管内水的重力10 862 N的载荷在轴上圆盘的A、B柱面上, 为坐标轴y的反方向。对卷盘轴进行静力分析, 不考虑实际工作运转状态。其分析结果如下。

卷盘轴的整体应力云图见图3, 可见卷盘轴的最大Von Mis e s应力为10.238 MPa, 应力主要分布在轴承处小轴径与滚筒连接片B的结合处。根据卷盘轴的强度要求σVon Mises≤[σ] (, 最大Von Mises应力远远小于卷盘轴的最大许用应力65 MPa, 故滚筒符合强度要求。

卷盘轴的最大变形云图见图4, 卷盘轴的最大位移为0.004 878 mm, 主要分布在卷盘轴的细轴处。一般用途的轴允许挠度[y] (mm) 为 (0.000 3~0.000 5) l, l为轴长, 最大位移量远远小于最小允许变量0.000 3×1100=0.33。故卷盘轴符合刚度要求。

供水之后收管时, 水管全部接触地面, 摩擦力达到最大, 卷盘收回过程中所受拉力最大。在这两种工况下, 必须对卷盘轴进行受力分析。这里选用直径0.04 m的Pe管200m, 质量为0.432 kg/m, 摩擦系数为0.6, 水管内残余水量为水管存满水的1/8~1/10。根据f=μN, 取最大残存水量, 得摩擦力f=1 300 N。该摩擦力以扭矩形式加载在卷盘轴上。

模型的约束加在轴承处轴的径外圆柱面O1、O2上, 只保留轴向转动1个方向的自由度;将扭矩转化成两对力偶, 加载在固定滚筒的两个连接片上。分析结果如下。

卷盘轴的整体应力云图见图5, 可见卷盘轴的最大Von Mis e s应力为48.495 MPa, 应力主要分布在轴承处小轴径与轴上固定滚筒的圆盘B的结合处。根据卷盘轴的强度要求σVon Mises≤[σ], 最大Von Mises应力小于卷盘轴的最大许用应力65 MPa, 符合卷盘轴的强度要求。

卷盘轴的最大变形云图见图6, 卷盘轴的最大位移为0.016 9 mm, 主要分布在细轴固定滚筒的连接片的圆周面上。最大位移量依然小于最小允许变量0.0003×1 100=0.33。故也符合刚度要求。

3 结语

(1) 采用有限元分析软件对卷盘轴进行了三维建模和静力分析, 基本掌握了卷盘轴的受力情况, 为卷盘轴的设计提供了理论依据。

(2) 分析结果表明卷盘轴的制造要符合严格的加工技术条件, 固定滚筒的连接片如果需要焊接在轴上, 要严格控制焊接接口加工过程, 尽量采用整体铸造后再与筒体焊接的方法可以提高卷盘的机械性能。

ansys有限元分析步骤 篇7

子结构分析的基本原理和ANSYS软件的子结构分析方法

目前子结构的理论日趋成熟完善,并且已经广泛用于结构分析计算,但是具体操作的论述较少,初学者要掌握这一高级的分析方法并非易事.针对这种现况,本文首先介绍了子结构的基本原理,然后简述美国SASI公司开发的ANSYS软件子结构的`分析方法的基本步骤,并通过一个实例演示分析过程.为了进一步加深认识与提高子结构的分析水平,又对一个特殊横梁刚架作了子结构的分析论述,有力地说明了该方法的高效性.

作 者：马少坤 于淼 崔皓东 作者单位：广西大学,土木建筑工程学院,广西,南宁,530004刊 名：广西大学学报(自然科学版) ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF GUANGXI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)年，卷(期)：29(2)分类号：N39关键词：子结构 超单元 有限元模型

人力资源管理岗位分析步骤 篇8

1：确定岗位工作分析的目的

人力资源管理部门在做岗位工作分析时，一定要明确分析是目的。是为了更好地规范员工工作方法还是为了人力资源管理的科学管理等等。

2：根据岗位工作分析的目的制定分析计划

制定分析计划一定要统筹全局，以发展的眼光看问题，以科学的方法解决问题。决定需要搜集何种类型的信息以及用什么技术去搜集。

3：收集工作相关的背景信息

搜集与工作有关的背景信息，如组织图：当前工作与组织中其他工作的关系及在组织中的地位、工作流程图、职业分类标准等相关信息。

4：选择有代表性的工作进行分析

企业工作多而且相似，所以选择带有典型性的工作进行分析十分必要，也比较合适。

5：搜集工作分析信息

工作分析信息与工作背景信息不同。工作分析信息主要是指与工作活动、工作条件、工作对人员自身条件相关的信息。

6：审查所搜集到的工作信息

人力资源管理部门在信息搜集结束后要与承担工作的负责人共同审查所搜集到的工作信息。确保信息是否正确，完整，有助于被分析工作相关的人所理解，提供审查与修改工作描述的机会。

7：资料分析

对搜集回来的信息进行分析

8：编写岗位说明书

注意事项

ansys有限元分析步骤 篇9

随着计算机的发展,采用有限元法进行软土基坑空间应力应变分析已逐渐成为可能。有限单元法能从整体上分析基坑支护结构及基坑周围土体各点的应力与位移性状,可动态模拟开挖支撑的施工过程,考虑非线性应力—应变关系,弥补了其他已有方法的不足。本文结合工程实例,采用ANSYS有限元分析软件对软土基坑进行建模及分析,并且对模拟结果与监测数据进行比较,验证模拟分析的合理性。

1 模型建立与数值求解

1.1 工程概况及模型参数

某项目工程通设1层地下室,基坑尺寸80 m(长边)×40 m(短边),设计深度为6.00 m,该建筑基坑为软土基坑,根据拟建建筑物的场地情况、土质条件和基坑深度综合考虑,由于基坑不具备放坡开挖的条件,因此基坑采用灌注桩支护。

假定钢筋混凝土围护及结构材料为线弹性,岩土地质材料是理想弹塑性,符合D—P准则,混凝土强度等级按C30考虑。考虑到施工过程对模型的影响,混凝土弹性模量均取为3×107 MPa,泊松比取0.15。土层的各物理力学参数见表1。

1.2 单元选取

岩土和挡墙采用8节点的Solid45实体单元模拟,实体单元采用扫掠(SWEEP)划分方法将实体划分为相对规则的六面体单元,考虑到计算机的容量限制,基坑外围以及模型底部土体单元划分相对稀疏。

1.3 荷载与边界条件

利用土体共同作用的三维有限元模型,选择合适的土体本构关系,采取水土合算原则,选定合适的泊松比,根据模型生成的地应力自动加载土体对围护墙体的侧压力。另外,坑外建模范围地表取均布附加载荷15 kPa模拟坑外地面的超载。计算模型的边界条件,模型底面土体节点约束为固定,模型的最外围边界面上的节点释放竖向自由度。

1.4 开挖模拟

1)建立整个基坑场地土体及支护结构模型;2)加载和初始地应力模拟,施加重力加速度并将所有壳体单元杀死,最后进行求解选项设置,就可以求出模型的自重应力;3)另外建立一个相同模型,导入上述自重应力文件,重新算一遍,消除初始应变和初始位移,然后在基坑外围土体表面施加地面超载,进行“生死”单元计算;4)分层开挖至坑底,结束计算,并通过后处理模块查看和提取相应计算结果。

1.5 数值求解

1)基坑短边方向灌注桩体水平位移见图1,竖直位移见图2,图1,图2中Y是短边方向桩体距坑角的距离。

从图1和图2可看出,沿短边方向,随桩体距基角距离的逐渐增大,变形越来越突出,桩体水平位移和沉降不断增大,短边桩体跨中位置水平位移最大。

2)基坑长边方向灌注桩体水平位移见图3,竖直位移见图4,图3,图4中X是长边方向桩体距坑角的距离。

从图3和图4可看出,沿长边方向,随灌注桩体距基角距离的逐渐增大,桩体水平位移和沉降同样不断增大,长边桩体跨中位置水平位移呈现最大。

从上述曲线图可看出,随着距基角距离的增大,灌注桩体水平位移不断增大,跨中位移出现最大值。并且随着开挖深度的增加,桩体中下部的位移发展很快,开挖终了时,最大的侧向位移发生在距桩顶6 m附近。

与此同时,基坑开挖后,地表产生沉降,由于受到支护结构的约束,坑底局部隆起,最大隆起量达8 cm,表明基坑底部土体发生蠕动变形,在施工过程中应注意此变形,以便采取相应的工程措施。

基坑开挖初期,基坑围护结构的最大水平变形值出现在其顶部,并且随暴露时间的增长而继续发展。施工过程中应尽量减少土体开挖卸载后的暴露时间,并及时进行基础工程施工。

2成果分析

通过数值模拟分析部分成果和基坑监测数据对比分析得出,三维有限元模拟分析成果与基坑真实情况趋于一致,数值模拟成果合理。

3结语

采用ANSYS二次开发程序对软土基坑开挖进行数值模拟,经实例验证,数值模拟成果与实际情况吻合,表明了数值模拟分析成果的合理性,对同类工程设计及施工具有一定的参考。

摘要：结合实际的软土基坑工程,采用ANSYS二次开发程序对软土基坑支护工程进行模拟,分析和研究软土基坑的应力应变情况,并将模拟成果与监测数据进行比较,二者吻合情况良好,表明数值模拟分析成果合理,对同类工程设计及施工具有一定的指导意义。

关键词：软土基坑,数值模拟,应力应变监测,工程应用

参考文献

[1]李黎明.ANSYS有限元分析实用教程[M].北京:清华大学出版社,2005.

[2]郝文化.ANSYS土木工程应用实例[M].北京:中国水利水电出版社,2005.

[3]赵维涛,陈孝珍.有限元法基础[M].北京:科学出版社,2009.

[4]王国强.实用工程数值模拟技术及其在ANSYS上的实践[M].西安:西北工业大学出版社,2000.

成人高考物理的解题步骤分析 篇10

1.识别物理现象

识别物理现象的过程是在充分读懂、理解题目文字叙述的基础上，抓住己给的解题线索，形成具体问题情景的大致物理轮廓，并且对解题的方向作出初步判断的过程。识别物理现象包括理解题意和确定研究对象两个方面。理解题意是正确解答物理问题的关键。要迅速地理解题意，必须抓住题目中的关键字句，找出已知条件和所求物理量之间的关系，在必要时画出草图帮助理解题意。确定研究对象实际上是把题目所给的物理条件分析为研究对象和研究对象的影响因素的过程。

2.分析物理过程

物理过程是指物理模型在物理环境中的运动。变化过程。分析物理过程包括定性分析和定量分析两个方面。定性分析是从质的方面把握运动的性质、特点，找出运动的本质特点，排除非本质特征的干扰，建立起物理过程的模型。定量分析是指利用物理公式，找出物理量在各个于过程中的定量关系，特别是要找出物理过程中相同的物理量、不变化的物理量和临界状态的条件。

3.选择合适的方法

选择合适的方法是把物理问题转化为数学问题的关键之一。只有我们选择了合适解决问题的办法，我们才能顺利而简捷地解决问题。在这个环节，我们是用分析、综合还是反证、递推，是否要用隔离分析等方法。

4.运用数学知识解题

运用数学知识的过程是把物理问题转化为数学问题的关键环节。数学在这个过程中的作用可以表现在以下三个方面。

①通过寻找数量关系，给物理模型加入定量的因素;

②用符号来表示物理量，从而使符号成为物理内容的载体，把复杂的事物代码化

③根据物理规律列出问题中物理量之间的关系，实现物理过程的数学化。

当表示物理量之间的数学表达式列出以后，就应该运用数学知识准确地求出结果，并应注意提高解题效率。

5.讨论验证结果

讨论验证结果既是对原来的问题重新审视的过程，也是对自己的解题是否成功进行评价的环节。常用的讨论验证结果的方法有数量级估算法，特殊值假设检验法等。

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9.成人高考的物理解题技巧

ansys有限元分析步骤 篇11

1、观察期：

做为一个部门的新任主管，因为处于新环境所以对于本部门人员的技术水平，以及人员性格；公司设备；部门管理之间所存在的漏洞；工作方式都不了解；所以必要进行一个星期时间来进行观察与沟通；每个公司都有适合自己的管理方式，不可能一来就运用自己以前公司的管理方式来进行管理，哪样只能适得其反。

2、改善期：

通过一个星期的观察，对自己部门人员工作方式；设备的运用；人际关系的处理，各组员技术水平了解都到了一定程度以后就可以进行改善了。结合自己以前的一些经验，把本部门现在所存在的一些不足之处做好记录并制定改善计划；改善计划中包括充分了解每个人的长处，如何给其分配其相应的工作等；做到人尽其才。

3、测试期：

依据改善计划；通过自己对工作方式以及人员工作上所做的调整来进行一个为期半个月左右的测试；通过测试来了解到此次改善的成果；并了解到还存在哪些漏洞是没注意到的。如果改善效果不是太明显，分析原因；找出问题点进行记录；进行再次改善争取做到完善再次制定工作计划；以及达成目标交由上级主管进行督导执行。

4、制定哪些目标计划

可以通过制定目标来清楚的知道自己每天要做哪些事情；每月做一次总结；自己部门目前存在哪些问题；这个月又解决了哪些；哪些问题在改善当中；哪些问题是暂时无法解决的，原因是什么？计划下个月将重点改善哪些问题；将如何进行改善。下个月部门品质；效率要达到一个什么目标；计划如何去做。

5、执行过程的追踪

此点最重要，一般上的管理人员都只是会说而不会做；道理都会讲但是却做不出成绩。因为敏锐的观察力是一个关键；每安排一个人做每一件事都要仔细去看，一看执行态度；二看执行能力；三看执行过程；四看执行结果。仔细观察这四点；及时做好问题点记录；如果哪些地方做得不好，应该及时纠正，让其改善；如果改善不了；可以安排其做其它事情。如果做得很好就可以进行鼓励；并向其他员工推广其经验。尽量做到让每个人发挥自己的长处；而不是随意的安排工作。

6、达成目标的分析

目标达成后分析达成原因；未达成原因；好的经验继续保持，不好的及时进行改善。

7、制定新的工作标准

ansys有限元分析步骤 篇12

关键词：ANSYS,热电耦合,热电冷却器,温度,电势

1 前言

随着电子工业制造技术和半导体技术的不断发展, 导致设计零组件系统的工具快速变化。为了保持产品的竞争优势, 产品尺寸不能大于以往的产品和竞争对手的产品, 甚至需要更小, 这就要求电子产品设计工具能够更经济地利用物理空间。更小的尺寸意味着电子组件发热密度逐渐增加, 因此对散热或温度控制的热管理技术需求越来越高, 甚至成为电子组件技术发展的瓶颈, 若不能解决温度问题, 就无法将高功率的组件商品化。如何避免电子组件与设备的过热或有效率地降低温度, 一直是科学家或工程师努力想达到的目标。

为了顺应电子产品设计的趋势, 衍生出了各种温度管理技术, 包括被动式的散热鳍片、热管、主动式的散热鳍片加风扇、水冷系统和热电冷却器。而热电冷却器是较新的应用技术, 不仅不需要动态零件、冷媒驱动、减少了噪音及环保问题, 而且是用半导体材料所制成。其体积小, 只要施加电压即可驱动此散热组件。目前, 热电冷却器已逐渐应用在手机、家电、放大器等小型组件方面。在产品设计过程中, 通过分析验证可以缩短研发周期, 并可在研发阶段就可预知产品可能发生的问题。本文主要介绍如何应用分析软件ANSYS对热电冷却器 (图1) 进行模拟仿真。

2 热电效应制冷原理

热电效应是一个由温差产生电压的直接转换, 是指当受热物体中的电子, 随着温度梯度由高温区往低温区移动时, 产生电流现象, 反之亦然。当通过直流电时, 具有热电能量转换特性的材料可产生致冷功能, 称之为热电致冷。由于半导体材料具有较佳的热电能量转化特性, 因此实用的热电致冷装置是由致冷效率较高的半导体材料所构成的。

图2所示为热电效应制冷的基本工作过程:当一块N型半导体和一块P型半导体结成电偶时, 只要在这个电偶回路中接入一个直流电源, 电偶上就会流过电流, 发生能量转移, 在一个节点上放热 (或吸热) , 在另一个接点上相反地吸热 (或放热) 。其中半导体制冷片是一个热传递工具, 只要被冷却的物体的温度高于某温度时, 半导体制冷器便开始发挥作用, 使得热冷两端的温度逐渐均衡, 从而起到制冷的作用。这种效应可以用来产生电能, 用于测量温度、冷却或加热物体, 只要控制施加的电压, 就可以决定加热或制冷的方向。

热电冷却器可以作为CPU和GPU的散热器, 与风冷和水冷相比, 半导体致冷片具有以下优势: (1) 可以把温度降至室温以下; (2) 精确温控; (3) 高可靠性; (4) 没有工作噪音。

3 热电冷却器有限元分析

有限元作为目前工程应用较为广泛的一种数值计算方法, 以其独有的计算优势得到了广泛的发展和应用, 并由此产生了一批非常成熟的通用和专业有限元商业软件。随着计算机技术的飞速发展, 各种工程软件也得以广泛应用。ANSYS软件以它的多物理场耦合分析功能而成为CAE软件的应用主流, 在热分析工程应用中得到了较为广泛的应用。ANSYS软件含有多种有限元分析能力, 一个典型的ANSYS分析过程可以分为以下三个步骤: (1) 创建有限元模型; (2) 施加载荷进行求解; (3) 查看分析结果。

3.1 建立热电冷却器几何模型

图3所示为热电冷却器示意图, 它是由两个边长为0.01m的正方体半导体元件和一个连接铜片组成, 温度载荷Th=50C, 冷却温度为Tc=0C, 电流强度I=20A。该问题属于热电耦合分析问题, 选取整个热电冷却器建立几何模型, 其中连接铜片的相关尺寸可以任意选择, 图4为在ANSYS系统中建立的几何模型。

3.2 定义材料性能参数

ANSYS有限元分析软件可以非常方便地定义材料的属性, 表1为本次热分析计算所需各材料的相关参数。

3.3 进行划分网格

ANSYS程序提供了100种以上的单元类型, 用来模拟实际工程中的各种结构和材料, 本次分析我们选用系统中的SOLID226热电耦合单元 (六面体20节点单元) 进行网格划分, 得到如图5所示的网格划分图。

3.4 施加约束、载荷

ANSYS施加载荷的方式分为两种, 即在有限元模型上施加载荷和在实体模型上施加载荷。有限元模型是单元和节点, 而实体模型包括关键点、线段、面和体, 在实体模型上施加的载荷可以转变为有限元模型载荷。选择Z坐标为Z+H和-H的所有节点以及X坐标为-2*W和2*W的所有节点, 在所选节点上施加温度载荷。图6所示为热电冷却器在施加约束和载荷后的几何模型结果图。

3.5 求解、查看结果

设置好约束和载荷后, 即可对加载后的模型进行分析计算。ANSYS提供了强大的后处理功能, 通过通用后处理器General Postproc就可以得到如图7所示的温度场等值线图以及图8所示的电势场等值线图, 从云图中可以明显观察出温度场和电势场的分布情况。

4 结论

利用ANSYS有限元软件的热电耦合分析功能对热电冷却器进行计算分析, 从而反映出了热电冷却器的温度和电势的分布情况, 确定了它的工作能力。这种方法为我们设计热电冷却器提供了一个理论参考依据。通过这种方法我们可以使热电冷却器外形尺寸更加合理, 降低试验造成的浪费, 节省研制成本。同时, 此次模型简化分析的结果也表明, 对复杂的结构可以采用不包含所有细节特征的简化模型进行计算分析, 只要简化模型能体现实际模型的主要结构及载荷约束特点。

参考文献

[1]王富耻, 张朝晖.ANSYS10.0有限元分析理论与工程应用[M].北京:电子工业出版社, 2006.

[2]龚曙光, 谢桂兰.ANSYS操作命令与参数化编程[M].北京:机械工业出版社, 2004.

ansys有限元分析步骤 篇13

模态分析用于确定机器零件的固有频率和振型[1], 主要为了减小对该频率的激励, 从而尽可能地消除振动和噪音。机械系统的动态特性包括系统本身的固有频率、阻尼特性、振型和系统在动载荷下的响应[2]。

对于线性系统, 其动力学微分方程为:

模态分析求解的是振型参数和固有频率, 与外载荷无关, 忽略结构阻尼影响, 系统无阻尼自由振动方程为:

特征方程为:

2. 中轴有限元模型

令轴长100毫米, 最大直径32毫米, 泊松比为0.3, 弹性模量210000兆帕[4]。

在ANSYS中建立有限元模型, 采用映射网格单元划分。

3. 中轴模态分析

中轴所受到的约束分为刚性约束和弹性约束两种情况, 分别对以上两种情况进行探讨:

(1) 刚性约束时的模态分析。轴的两端通过圆柱滚子轴承支撑于箱体上, 把轴承看做刚性约束, 在轴上对应轴承处的节点处施加全约束。采用Block Lanczos算法提取模态, 利用稀疏矩阵求解。求解的固有频率如表1所示。

从表1得知, 一级齿轮减速箱的输出轴额定转速是1300r/min, 第1阶固有频率是5163Hz, 临界转速为317100r/min。输出轴的工作转速远低于其临界转速。所以, 输出轴的工作转速不在临界转速范围内, 不会引起共振, 输出轴不会遭到破坏。此外, 在动态分析中, 因为各阶模态所具有的模态频率与权因子大小成反比, 所以低阶模态特性基本上决定了整个结构的动态性能, 所以表中仅列出了前6阶模态。

(2) 弹性约束时的模态分析。在轴的实际结构中, 轴两端的支承并非刚性, 必须考虑中间轴套的弹性影响, 轴套的弹性将直接影响轴的动态特性。本节中, 把轴承看做是弹性约束, 轴承只具有径向刚度, 不具有角刚度。采用Comblnl4单元对弹簧进行网格划分。其振动频率见表2。

4. 小结

当输出轴的轴承处的约束是作刚性约束时, 第l阶的固有频率远高于输出轴的工作转速的频率, 满足振动稳定性准则, 满足设计要求。

当输出轴的轴承处的约束是弹性约束时, 其基本阶的固有频率明显降低, 即其临界转速降低。也远高于轴的工作转速, 满足设计要求。

参考文献

[1]刘光浩.基于ANSYS的数控钻床的有限元分析及优化[D].南宁:广西大学, 2010.

[2]LIN JIAN, R.G.Parker.Analytical characterization of the unique properties of planetary gear free vibration[J].Journal of Vibration and Acoustics, 1999 (03) :316-322.

[3]杜平安.有限元网格划分的基本原则[J].机械设计与制造, 2000 (01) :34-36.