ANSYS經典界面的曲柄滑塊機構的仿真（中）

2016-10-13 by:CAE仿真在線來源:互聯網

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

1. 進入到ANSYS APDL 14.5

2.定義參數
在命令欄中輸入下列語句,目的是為后面節點的位置及時間設置提供參數

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

設置該單元的屬性--為轉動副

進一步設置其轉軸的方向---是Z軸方向

(2)定義梁單元

則最后得到兩種單元類型

4.定義材料屬性

(1)對鉸鏈單元定義材料屬性:剛度,阻尼,及摩擦

對這三個矩陣中的所有元素都設置為零。即剛度,阻尼,摩擦均為零。

(2)定義梁單元的彈性模量為2e11,泊松比為0.3,密度為1e-14.

這里給一個很小的密度,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。

5.定義截面屬性

(1)定義鉸鏈單元的截面屬性

首先創建一個局部坐標系,以定義節點坐標系的方向

即在原點創建一個局部坐標系,其方向與全局坐標系方向一致.其代號是11.

然后創建鉸鏈單元的截面屬性

在彈出的對話框中設置如下

即定義該鉸鏈的兩個節點坐標系均為前面指定的局部坐標系11.

(2)對于梁單元定義截面屬性。這里定義一個實心的矩形截面,其邊長為20mm。

6.創建有限元模型

(1)創建四個節點

在A點處創建1個節點,B點處創建兩個節點,C點處創建一個節點。

創建完畢后如下圖所示

此時,2,3號節點的空間位置是重合的。

(2) 創建單元

(2.1)創建1個鉸鏈單元

設置單元屬性

在2-3節點之間創建鉸鏈單元

(2.2)創建兩個連桿單元

設置連桿單元屬性

連接1-2,3-4節點,創建兩個連桿單元。

7.設定邊界條件

選擇1號節點,使得它只有ROTZ自由度。

選擇4號節點,使得它可以有UY,ROTZ兩個自由度。

設置完畢后結果如下圖

8.設置分析類型及條件

設置分析類型為瞬態動力學分析

設置分析選項

即打開大變形開關,指定計算結束時間為T,關閉自動時間步長,設置載荷步步長為T/25.并輸出每個載荷子步的結果。

并設置載荷為斜坡載荷

設置非線性計算的收斂值

按上述按鈕,在彈出的對話框中設置如下

給1號節點一個強制角位移,即曲柄旋轉一周。

9.開始計算

則計算過程如下

下一篇再進行后處理,并進行總結。