Горелов В.Н., Лукьянова А.Н. Проектирование деталей машин с использованием программного комплекса ANSYS

Подождите немного. Документ загружается.

Аналогично вводятся следующие параметры в соответствии с

табл. П3:

Lab Myi, Item By sequence num, SMISC, 2 *Apply,

Lab Myj, Item By sequence num, SMISC, 15*Apply,

Lab Mzi, Item By sequence num, SMISC, 3 *Apply,

Lab Mzj, Item By sequence num, SMISC, 16*Apply,

Lab Mxi, Item By sequence num, SMISC, 4 *Apply,

Lab Mxj, Item By sequence num, SMISC, 17*Apply,

*Close.

Рис. 4.1.16. Созданная форма данных для просмотра результатов.

21. Представление результатов в виде эпюр силовых факторов

Main Menu / General Postproc / Plot Results / Contour Plot / Line

Elem Res

LabI FXI – созданный ранее параметр осевой силы для узла I,

LabJ FXJ – созданный ранее параметр осевой силы для узла J

*OK

22. Сохранение эпюры в виде рисунка для отчета выполняется ана-

логично п. 13. Рисунок редактируется в любом графическом редакто-

ре, например в Paint. Числовое значение параметров на эпюрах пока-

зано цветом, поэтому необходимо пользоваться цветной шкалой, ука-

занной под эпюрой, для определения величины параметра.

Рис. 4.1.17. Диалоговое меню для отображения эпюры.

Рис. 4.1.18. Эпюра осевых сил F

23. Аналогично п. 21 выполняется создание следующих эпюр:

эпюра изгибающего момента М

LabI MYI , LabJ MYJ *OK

(сохранение рисунка производиться согласно п.13);

эпюра изгибающего момента М

LabI MZI , LabJ MZJ *OK

эпюра крутящего момента М

LabI MХI , LabJ MХJ *OK

228 Н

Аналогично строятся дополнительные эпюры деформаций и на-

пряжений, представленных в табл. П3.

Рис. 4.1.19. Эпюры изгибающих моментов: а) М

; б) М

у.

21539 Н•мм

50782 Н•мм

Рис. 4.1.20. Эпюра крутящего момента М

а б

Рис. 4.1.21. Деформированная форма вала: а) вид спереди; б) справа;

в) сверху.

24. Просмотр деформированного состояния объемной конст-

рукции: (изображение объемной конечно-элементной модели выпол-

няется аналогично п. 12; сохранение рисунков и их обработка выпол-

няется аналогично п. 13)

35530 Н•мм

Main Menu / General Postproc / Plot Results / Deformed Shape /

KUND Def + undef edge *OK

25. Завершение работы в программе ANSYS с сохранением базы

данных:

Utility Menu / File / Exit

Exit from ANSYS Save Everything *OK

Для повышения точности результатов КЭ анализа необходимо

уменьшить размер элемента (ESIZE) до 0,1 или 0,01 мм и провести

моделирование по предложенному выше алгоритму. Это снижает на-

глядность эпюр, но погрешность расчетов минимальна. Команда

Zoom Model справа от графического окна программы позволяет уве-

личить масштаб и подробно рассмотреть эпюры. Результаты расчета

с размером элемента 0,01 мм показаны на рис. 4.1.22 и 4.1.23.

Рис. 4.1.22. Эпюра изгибающего момента М

(ESIZE=0,01): а) вид полный;

б) увеличенная зона максимального значения.

Зона увеличения

для визуального

просмотра макси-

мального значения

момента

Рис. 4.1.23. Эпюра изгибающего момента М

(ESIZE=0,01): а) вид полный;

б) увеличенная зона 1; в) увеличенная зона 2.

Зоны увеличения

для визуального

просмотра макси-

мальных значений

моментов

4.2. Основные этапы моделирования промежуточного вала

Моделирование промежуточного вала проводится аналогично

входному по п. 4.1, поэтому маршрут выполнения каждой команды

не повторяется. Рассмотрим последовательность операций.

1. Присвоение имени задачи: VAL2

2. Выбор типа анализа: Structural

3. Задание параметров для промежуточного вала в соответствии с

табл. 3.3.1, 2.1, 1.1 и 1.2. В результате ввода появляются следующие

параметры, необходимые для расчета промежуточного вала: DB2=40,

T2=126340, FT2=1295, FR2=479, FA2=228, FТ3=3024, FR3=1121,

FA3=587, MZ7=22244, MZ8=24525, L1=50, L2=114, L3=176.

4. Выбор типа элемента Beam 2 node 188.

5. Задание сечения вала d

в2

с радиусом R=DB2/2.

6. Задание свойств материала вала EX = 2е5, PRXY = 0.3.

7. Построение ключевых точек геометрической модели вала

NPT = 6, X = 0, Y = 0, Z = 0

NPT = 7, X = L1, Y = 0, Z = 0

NPT = 8, X = L2, Y = 0, Z = 0

NPT = 9, X = L3, Y = 0, Z = 0

NPT = 10, X = 0, Y = 0, Z = L3

8. Построение линий геометрической модели вала: последователь-

но соединяются точки 6 и 7, 7 и 8, 8 и 9. Последняя точка 10 – точка

ориентации элемента в пространстве не соединяется ни с чем!

9. Присвоение атрибутов (вида сечения) всем линиям (ступеням

вала): задаются следующие свойства

MAT 1

TYPE 1 BEAM188

SECT 1 DВ2

Pick Orientation Keypoint(s) Yes

Курсором «мыши» указываем точку ориентации 10.

10. Задание размера элемента - 1 мм.

11. Разбиение линий на элементы.

12. Изображение точек и линий с предварительной нумерацией объ-

ектов.

13. Создание опор: точка 6 - левая опора Lab2 UX, UY, UZ, ROTX

точка 9 - правая опора Lab2 UY, UZ.

14. Моделирование сосредоточенных сил и моментов:

точка 7 - силы в зацеплении быстроходной ступени

Lab FY, VALUE -FR2,

Lab FX, VALUE -FA2,

Lab FZ, VALUE -FT2,

точка 7 - приложение крутящего момента

Lab MX, VALUE -Т2,

точка 8 - снятие крутящего момента

Lab MX, VALUE Т2,

точка 7 - приложение изгибающего момента М

от осевой силы F

Lab MZ, VALUE МZ7,

точка 8 - приложение изгибающего момента М

от осевой силы F

Lab MZ, VALUE МZ8,

точка 8 - силы в зацеплении тихоходной ступени

Lab FY, VALUE FR3,

Lab FX, VALUE FA3,

Lab FZ, VALUE -FT3.

15. Просмотр заданных условий закрепления и нагружения.

16. Решение задачи.

Просмотр результатов

17. Реакции в опорах промежуточного вала

18. Формирование данных для просмотра поперечных сил, крутя-

щих и изгибающих.

19. Представление результатов в виде эпюр силовых факторов (рис.

4.2.2, 4.2.3).

Рис. 4.2.1. Значения реакций в опорах.

Рис. 4.2.2. Эпюра крутящего момента М

для промежуточного вала.

20. Завершение работы в программе ANSYS с сохранением базы

данных.

Рис. 4.2.3. Эпюры изгибающих моментов для промежуточного вала:

а) М

; б) М