大型工程软件课程设计答辩论文图文精Word文档格式.docx
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其中包括:
(1写出实体建模步骤。
(2写出模型导入导出过程。
(3写出对模型静力分析的过程。
(4结论(结果分析及问题讨论。
(5参考文献
3、提交CATIA和有限元分析的模型文件及相关文件的电子文档。
进度安排:
1、理解题目要求,查阅资料,学习软件,确定设计方案1天
2、实体建模4天
3、有限元分析3天
4、说明书撰写1天
5、答辩1天
指导教师(签字:
年月日专业负责人(签字:
年月日
1.绪论--------------------------------------------------------------------------------------------------------------1-
1.1研究内容-----------------------------------------------------------------------------------------------2-
1.2所用软件的介绍-------------------------------------------------------------------------------------2-2从动盘毂的CATIA三维建模-----------------------------------------------------------------------------3-
2.1从动盘毂-----------------------------------------------------------------------------------------------3-
2.2创建铆接孔--------------------------------------------------------------------------------------------4-
2.3创建减震弹簧安装缺口----------------------------------------------------------------------------5-
2.4创建变速器轴结合齿套----------------------------------------------------------------------------6-
2.5创建齿套内齿-----------------------------------------------------------------------------------------8-
2.6圆角处理----------------------------------------------------------------------------------------------10-
2.7最终成形图-------------------------------------------------------------------------------------------11-
2.8离合器装配图----------------------------------------------------------------------------------------12-
3.从动盘毂的ANSYS有限元分析------------------------------------------------------------------------13-
3.1导入ANSYS-----------------------------------------------------------------------------------------13-
3.2网格划分及添加约束、载荷---------------------------------------------------------------------14-
3.3结果显示----------------------------------------------------------------------------------------------15-
3.4结果分析-------------------------------------------------------------------------------------------15-参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------------------20-
1.绪论
1.1研究内容
夏利车离合器的有限元分析,用CATIA软件进行三维实体建模,然后生成的实体导入有限元分析软件ANSYS中进行从动盘毂的强度分析。
1.2所用软件的介绍
(1CATIA软件
CATIA是法国达索飞机公司开发的高档CAD/CAM软件。
目前在中国由IBM公司代理销售。
CATIA软件以其强大的曲面设计功能而在飞机、汽车、轮船等设计领域享有很高的声誉。
CATIA的曲面造型功能体现在它提供了极丰富的造型工具来支持用户的造型需求。
比如其特有的高次Bezier曲线曲面功能,次数能达到15,能满足特殊行业对曲面光滑性的苛刻要求。
(2ANSYS软件
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer,NASTRAN,Alogor,I-DEAS,AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAD工具之一。
软件主要包括三个部分:
前处理模块,分析计算模块和后处理模块。
前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便地构造有限元模型;
分析计算模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力;
后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。
2.从动盘毂的CATIA三维建模
打开CATIA软件,点击“开始”下拉菜单,在其中选择“机械设计”命令下的“零件设计”,进入零件设计模块。
2.1从动盘毂
(1选择xy平面,单击(草图绘制工具,进入草图绘制界面。
在轮廓工具栏中,单击(圆工具,画圆,半径为41(默认单位mm,作为从动盘毂的最大直径轮廓,结果如下图2.1所示。
图2.1大圆直径草图
(2草图绘制完成后,退出草图绘制模块。
单击特征工具栏中的(凸台工具,在对话框中设置“类型”为尺寸,“长度”为2mm,单击(确定按钮,完成凸台成形操作,结果如图2.2所示。
图2.2大圆凸台操作
2.2创建铆接孔
(1选择凸台后圆盘的上边面,进入草图界面。
在距原点36mm处作半径为3的圆,如图2.3。
图2.3铆接孔草图
(2退出草图界面,选择(凹槽工具,设置深度为2,确定。
图2.4铆接孔凹槽
(3对这一孔进行(圆形阵列操作,设置实例数目为3,间隔角度120°
。
成形如图2.5。
图2.5铆接孔阵列
2.3创建减震弹簧安装缺口
(1选择凸台上表面进入草图界面,按数据作一矩形,位置如图2.6。
图2.6弹簧安装缺口
(2退出草图绘制,单击(凹槽工具,其余选项默认,深度设为2。
图2.7铆接孔凹槽
(3对缺口作圆形阵列,实例数目3,间隔角度120°
成形如图2.8。
图2.8铆接孔阵列
2.4创建变速器轴结合齿套
(1选择凸台上边面进入草图界面,先以原点为中心作一半径10的圆退出草图界面,作(凹槽操作。
图2.9中心孔
(2选择xy平面进入草图,作两个圆半径分别为8和10。
图2.10齿套径向轮廓
(3对其凸台,点选镜像范围,长度为8,成形如图2.11。
图2.11齿套凸台
2.5创建齿套内齿
(1选择xy平面进入草图绘制界面,齿形位置及尺寸如图2.12。
图2.12内齿轮廓
(2退出草图,凸台,镜像范围,长度8,成形如图2.13。
图2.13齿的凸台操作
(3齿的阵列,点击圆形阵列工具,实例数目12,间隔角度30°
图2.14齿的阵列操作
2.6圆角处理
(1对齿套上下表面的外圈作圆角,圆角半径为1。
图2.15齿套一段圆角操作
图2.16齿套另一端圆角操作
2.7最终成形图
图2.17从动盘毂
2.8离合器装配图
图2.18轴向拆分
图2.19装配图
3.从动盘毂的ANSYS有限元分析
3.1导入ANSYS
(1将之前做好的零件保存为.model格式。
(2打开ANSYS软件,点击File>
Import>
CATIA,导入零件。
图3.1导入模型
(3依次选择Plot>
Volumes,PlotCtrls>
BestQualityImage>
ResettoGlobals,Replot显示为实体。
图3.2显示实体
3.2网格划分及添加约束、载荷
(1定义材料属性。
定义网格类型为Solid45,弹性模量E=2.1e5。
(2泊松比μ=0.3,密度p=7.8e-6,选择自由网格划分,对实体进行网格划分。
(3选择从动盘毂的三个铆接孔内表面,加载全约束,完成分析前的工作。
图3.3划分网格
(4在齿套所有内齿的同一侧吃面加均布载荷P=34.72MPa。
图3.4加载载荷
3.3结果显示
图3.5计算分析成功
图3.6总体形变
图3.7总体位移
图3.8X向位移
图3.9Y向位移
图3.10Z向位移
图3.11X向应力
图3.12Y向应力
图3.13Z向应力
3.4结果分析
利用ANSYS软件求解功能得到分析数据。
图3.14应变结果统计
图3.15应力结果统计
由应变和应力分析结果可见,最大变形量为0.153E-05mm,最大应力11375Pa,
两者均未超过许用值,设计合理,可实际应用。
沈阳理工大学课程设计论文参考文献[1]丁仁亮.CATIAV5基础教程[M].北京,机械工业出版社,2006.10.[2]陈家瑞.汽车构造[M].北京,机械工业出版社,2005.1.[3]张乐乐苏树强谭南林.ANSYS辅助分析[M].北京,北京交通大学出版社,2007.12.-20-
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