catia轮毂建模 ansys分析Word文档格式.docx
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1.进入xy平面,建立如下图所示的草图。
点击“退出工作台”命令图标,单击“平面”命令图标,选中zx平面,平面类型:
偏移平面参考:
zx平面偏移:
149mm点击“反转方向”。
生成平面1。
选中平面1,进入草图界面,并在平面1上画一条竖直直线,生成图形如下
图1-2旋转轴线
退出工作台,单击“旋转体”命令图标,弹出旋转体定义对话框,轮廓曲面:
选择已建好的草图,轴线选择平面1的竖直直线,单击“确定”,将已经建好的草图旋转成实体。
生成的实体图形如下:
图1-3实体轮辋
2.在法兰盘上打孔,选中旋转体1的中间平面,进入草图界面,以轮毂中心为圆心,以57为半径,画一圆,此圆为螺栓孔的分布圆。
在此圆上均匀分布四个半径为10的大螺栓孔。
在每两个大螺栓孔之间分布一个半径为6的小螺栓孔。
退出工作台,单击“凹槽”命令图标,按草图所建图形打螺栓孔。
并将已生成螺栓圆周阵列,分别阵列四个。
如下图所示:
图1-4螺栓孔
3.选择zx平面,单击“平面”命令图标,弹出平面定义对话框,平面类型:
-80mm单击“确定”。
生成平面2,在平面2上画一条水平直线。
将平面2绕此水平直线旋转15度,生成平面3,再将其平移15mm。
进入生成的平面3,进行草图编辑,在平面3上画一底边长为22mm的,腰长为20mm的等腰三角形,并倒角,其倒角半径为3mm。
退出工作台,对以上图形进行凹槽,再进行圆弧阵列,选择平面3,进行平面偏移,偏移距离为20并旋转75度,生成平面4,在平面4上画一半径为5的圆,退出工作台,将其凹槽,在挡圈上生成气门嘴孔。
再将轮毂中间轴孔进行倒圆角。
生成图形如下:
图1-5生成实体轮毂
将所生成的实体保存于数据库中。
二.导入及网格划分过程
1.导入
将已经建好的catia模型保存为modal格式存入指定盘中,打开ansys10.0——file——import——catia,选择保存的catia文件,导入结果如下图:
图2-1导入ansys的轮毂模型
2.网格划分
(1)选择单元类型
MainMenu>
Preprocessor>
ElementType>
Add/Edit/Delete
StructuralSolid”→“Quad8node45”→ok
定义材料的弹性模量EX
MaterialProps>
MaterialModels>
Structural>
Linear>
Elastic>
Isotropic
弹性模量EX=2.1E5
泊松比PRXY=0.3
定义材料的密度DENS
density
DENS=7.8E-9
(2)依次单击MainMenu>
Meshing>
MeshTool进行自由网格划分生成的图形如下:
图2-2轮毂的网格划分
三.模态分析
1.模态分析设置
依次选择MainMenu>
Solution>
AnasysType>
NewAnalysis,打开如图所示的对话框,选择“modal”,单击OK按钮,关闭对话框。
图3-1新分析选项对话框
依次选择MainMenu>
AnalysisType>
AnalysisOpition,打开如下图所示对话框,并改写相关参数。
图3-2模态分析选项对话框
单击OK,修改其中参数生成如下对话框:
图3-3提取模态分析对话框
2.求解与结果浏览
依次选择UtilityMenu>
Slect>
Everything,按后保存数据库。
Solve>
CurentLS,在弹出的对话框中单击OK,程序开始求解。
GeneralPostproc>
ResultsSummary,求得结果如下:
图3-4计算机结果列表
保存数据。
Readresults>
FirstRead
PlotResults>
ContourPlot>
NodalSolu>
NodalSolution>
DOFSolution>
Displacementvectorsum,所求解1~15阶模态分析的振型如图所示:
一阶振型
二阶振型
三阶振型
四阶振型
五阶振型
六阶振型
七阶振型
八阶振型
九阶振型
十阶振型
十一阶振型
十二阶振型
十三阶振型
十四阶振型
十五阶振型
3.结果分析:
在文本框里列出了轮盘的前15阶固有频率,可以看出有些频率值相同,这是由于轮盘结构和边条都是对称的,会出现振型和频率相同但相位不同的情况。
本实例中设置了对模态进行扩展,所以对于求得的每一阶固有频率,程序同时都求解了其对应的模态振型,来反映在该固有频率时,轮盘的各节点的位移情况。
四.个人总结
通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关catia,ansys软件方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。
这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于游逆而解。
在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,进而走向成功。
此次设计也让我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及时请教或查阅相关资料,只要认真钻研,动脑思考,动手实践,就没有弄不懂的知识。
课设过程中,也对团队精神进行了考察,让我们在合作起来更加默契,在成功后一起体会喜悦的心情。
果然是团结就是力量,只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。
总而言之,这次课设我受益匪浅,在此,我要感谢我的指导老师以及帮助我的那些同学!
参考文献
[1]尤春风,等.CATIAV5机械设计[M].清华大学出版社,2002
[2]陈家瑞,汽车构造:
上册,下册[M].北京:
机械工业出版社,2001
[3]朱心雄,自由曲线曲面造型技术[M].北京:
科学出版社,2000:
152-154
[4]井盯勇,机械振动学,北京:
科学出版社,1979
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