ANSYS经典界面的曲柄滑块机构的仿真（中）

2016-10-13 by:CAE仿真在线来源:互联网

本篇文章接着前面一篇《基于ANSYS经典界面的曲柄滑块机构的仿真(上)》,主要说明建模,仿真的过程。

1. 进入到ANSYS APDL 14.5

2.定义参数
在命令栏中输入下列语句,目的是为后面节点的位置及时间设置提供参数

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.定义单元类型

(1)定义铰链单元

设置该单元的属性--为转动副

进一步设置其转轴的方向---是Z轴方向

(2)定义梁单元

则最后得到两种单元类型

4.定义材料属性

(1)对铰链单元定义材料属性:刚度,阻尼,及摩擦

对这三个矩阵中的所有元素都设置为零。即刚度,阻尼,摩擦均为零。

(2)定义梁单元的弹性模量为2e11,泊松比为0.3,密度为1e-14.

这里给一个很小的密度,意思是忽略其重量。而弹性模量和泊松比则给定的是钢材的弹性常数。

5.定义截面属性

(1)定义铰链单元的截面属性

首先创建一个局部坐标系,以定义节点坐标系的方向

即在原点创建一个局部坐标系,其方向与全局坐标系方向一致.其代号是11.

然后创建铰链单元的截面属性

在弹出的对话框中设置如下

即定义该铰链的两个节点坐标系均为前面指定的局部坐标系11.

(2)对于梁单元定义截面属性。这里定义一个实心的矩形截面,其边长为20mm。

6.创建有限元模型

(1)创建四个节点

在A点处创建1个节点,B点处创建两个节点,C点处创建一个节点。

创建完毕后如下图所示

此时,2,3号节点的空间位置是重合的。

(2) 创建单元

(2.1)创建1个铰链单元

设置单元属性

在2-3节点之间创建铰链单元

(2.2)创建两个连杆单元

设置连杆单元属性

连接1-2,3-4节点,创建两个连杆单元。

7.设定边界条件

选择1号节点,使得它只有ROTZ自由度。

选择4号节点,使得它可以有UY,ROTZ两个自由度。

设置完毕后结果如下图

8.设置分析类型及条件

设置分析类型为瞬态动力学分析

设置分析选项

即打开大变形开关,指定计算结束时间为T,关闭自动时间步长,设置载荷步步长为T/25.并输出每个载荷子步的结果。

并设置载荷为斜坡载荷

设置非线性计算的收敛值

按上述按钮,在弹出的对话框中设置如下

给1号节点一个强制角位移,即曲柄旋转一周。

9.开始计算

则计算过程如下

下一篇再进行后处理,并进行总结。