ANSYS經(jīng)典界面的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的仿真（中）

2016-10-13 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

本篇文章接著前面一篇《基于ANSYS經(jīng)典界面的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的仿真(上)》,主要說明建模,仿真的過程。

1. 進(jìn)入到ANSYS APDL 14.5

2.定義參數(shù)
在命令欄中輸入下列語句,目的是為后面節(jié)點(diǎn)的位置及時(shí)間設(shè)置提供參數(shù)

PI=3.1415926

R=0.25

L=0.62

E=0.2

OMGAI=30

T=60/OMGAI

F10=ASIN(E/(R+L))

AX=0

AY=0

BX=R*COS(F10)

BY=R*SIN(F10)

CX=(R+L)*COS(F10)

CY=-E

3.定義單元類型

(1)定義鉸鏈單元

設(shè)置該單元的屬性--為轉(zhuǎn)動(dòng)副

進(jìn)一步設(shè)置其轉(zhuǎn)軸的方向---是Z軸方向

(2)定義梁?jiǎn)卧?

則最后得到兩種單元類型

4.定義材料屬性

(1)對(duì)鉸鏈單元定義材料屬性:剛度,阻尼,及摩擦

對(duì)這三個(gè)矩陣中的所有元素都設(shè)置為零。即剛度,阻尼,摩擦均為零。

(2)定義梁?jiǎn)卧膹椥阅Ａ繛?e11,泊松比為0.3,密度為1e-14.

這里給一個(gè)很小的密度,意思是忽略其重量。而彈性模量和泊松比則給定的是鋼材的彈性常數(shù)。

5.定義截面屬性

(1)定義鉸鏈單元的截面屬性

首先創(chuàng)建一個(gè)局部坐標(biāo)系,以定義節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的方向

即在原點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)局部坐標(biāo)系,其方向與全局坐標(biāo)系方向一致.其代號(hào)是11.

然后創(chuàng)建鉸鏈單元的截面屬性

在彈出的對(duì)話框中設(shè)置如下

即定義該鉸鏈的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系均為前面指定的局部坐標(biāo)系11.

(2)對(duì)于梁?jiǎn)卧x截面屬性。這里定義一個(gè)實(shí)心的矩形截面,其邊長(zhǎng)為20mm。

6.創(chuàng)建有限元模型

(1)創(chuàng)建四個(gè)節(jié)點(diǎn)

在A點(diǎn)處創(chuàng)建1個(gè)節(jié)點(diǎn),B點(diǎn)處創(chuàng)建兩個(gè)節(jié)點(diǎn),C點(diǎn)處創(chuàng)建一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

創(chuàng)建完畢后如下圖所示

此時(shí),2,3號(hào)節(jié)點(diǎn)的空間位置是重合的。

(2) 創(chuàng)建單元

(2.1)創(chuàng)建1個(gè)鉸鏈單元

設(shè)置單元屬性

在2-3節(jié)點(diǎn)之間創(chuàng)建鉸鏈單元

(2.2)創(chuàng)建兩個(gè)連桿單元

設(shè)置連桿單元屬性

連接1-2,3-4節(jié)點(diǎn),創(chuàng)建兩個(gè)連桿單元。

7.設(shè)定邊界條件

選擇1號(hào)節(jié)點(diǎn),使得它只有ROTZ自由度。

選擇4號(hào)節(jié)點(diǎn),使得它可以有UY,ROTZ兩個(gè)自由度。

設(shè)置完畢后結(jié)果如下圖

8.設(shè)置分析類型及條件

設(shè)置分析類型為瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析

設(shè)置分析選項(xiàng)

即打開大變形開關(guān),指定計(jì)算結(jié)束時(shí)間為T,關(guān)閉自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng),設(shè)置載荷步步長(zhǎng)為T/25.并輸出每個(gè)載荷子步的結(jié)果。

并設(shè)置載荷為斜坡載荷

設(shè)置非線性計(jì)算的收斂值

按上述按鈕,在彈出的對(duì)話框中設(shè)置如下

給1號(hào)節(jié)點(diǎn)一個(gè)強(qiáng)制角位移,即曲柄旋轉(zhuǎn)一周。

9.開始計(jì)算

則計(jì)算過程如下

下一篇再進(jìn)行后處理,并進(jìn)行總結(jié)。