《Ansys自行车分析报告》.doc

Ansys 课程报告 ——自行车框架  问题描述 分析自行车框架 自行车框架简图如下，它由管型铝材制成，其外径为25mm，壁厚为2mm。在图示的坐标系统中，1，2，3和4点在xy坐标面内；1和2点在y轴上而4点在x轴上；5和6点在xz坐标面内，它们是关于xy面对称的，5点的x和z坐标已标在图上。铝材的弹性模量为69GPa，泊松比为0.33。 要求： 分析完成后要求写出完整的分析报告，分析报告包括模型，分析，分析结果的描述，对模型、分析和分析结果的讨论以及结论这样几个部分。讨论中的问题论述要求有文献证据和直接证据，可能在报告的最后部分要附上参考文献。讨论中要包括模型的误差，分析的误差，不同分析方案的比较（如果有不同的分析方案的话）。鼓励大家使用不同的单元，不同的单元划分等等对问题进行分析。首先向老师提交分析报告的Word 电子文档，认可后将上交打印和最后的电子文档。： 二、模型建立与求解 1.前处理：定义问题 建立修改工作文件名和标题： 打开文件，单击Utility Menu / File / Chang Tile，打开Chang Tile菜单，在Enter菜单中输入“3D Bicycle Space frame”，修改标题，如图3.14所示，然后点击Utility Menu/Plot/Replot重绘图形显示界面。 2.材料属性 材料为钢材，弹性模量69Gpa，泊松比0.33。 采用命令流方式输入： MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,69000 MPDATA,PRXY,1,,0.33 3.单元类型选择 单元类型定义为Beam188，梁单元类型。 ET,1,BEAM188 4.截面属性 在Beam188的单元类型中，有多种截面类型可供选择，通过下拉列表找到管状截面类型，编辑相关的常数。 框架由管型铝材制成，其外径为25mm，壁厚为2mm。 5.生成模型 为自行车框架定义6个关键点和点之间的连线，它们列在下面的表中： 通过命令流方式生成这些点与线 K,1,0,325,0, K,2,0,400,0, K,3,500,400,0, K,4,500,0,0, K,5,825,0,50, K,6,825,0,-50, LSTR, 1, 2 LSTR, 2, 3 LSTR, 3, 4 LSTR, 1, 4 LSTR, 3, 5 LSTR, 3, 6 LSTR, 4, 5 LSTR, 4, 6 生成之后的模型图如下： 6.划分网格 设置每个网格的尺寸为10mm 现在可划分框架了。 在前处理菜单中选择MeshingMeshLines 并点击Mesh Lines窗口里的Pick All将出现如下窗口。 7. 求解阶段：设定载荷和求解 （1）定义分析类型 点击ANSYS Main Menu / Preferences，打开Preferences for GUI Filtering 菜单，选择Structural （2）应用约束 关键点1是固定约束， 可使用命令行输入约束，以下是应用约束条件的命令行格式： DK, KPOI, Lab, VALUE, VALUE2, KEXPND, Lab2, Lab3, Lab4, Lab5, Lab6 本题不需要全部输入，因此输入命令时有些空着用逗号隔开如第一个关键点 DK,1,UX,0,,,UY,UZ 第五个关键点： DK,5,UY,0,,,UZ 现在只有Y方向和Z方向被约束住了，X方向没有被约束 同样把关键点6的Y方向和Z方向的自由度设为0 可把约束情况以文本形式列出来并验证如下 （3）加载荷 在车座位置（关键点3）加垂直载荷600N,在踏板位置（关键点4）加载200N，可用命令行家载荷。 加载荷的格式为： FK, KPOI, Lab, value, value2 在关键点3加竖直向下载荷600N： FK,3,FY,-600 在关键点4加竖直向下载荷200N： FK,4,FY,-200 限制自由度并施加约束后将出现下面窗口: （4）求解系统 ALLSEL,ALL /STATUS,SOLU SOLVE 8. 后处理查看结果 （1）变形 选择Plot Results Deformed Shape... Def + undef edge 能同时查看变形和没有变形的对象 通过列表查看最大位移 挠度是按节点计算的，所以首先应该给节点编号 打开 Utility me