Расчет балки и поршня в Ansys (стр. 2 из 4)

Рисунок 17 – Свойства материала

2.2.4 Создание геометрической модели

Геометрическую модель поршня создадим путем трех цилиндров:

Main Menu> Preprocessor> Modeling>Create> Volumes> Cylinder> Solid Cylinder задаем координаты точки, радиус цилиндра и длину цилиндра >ОК.

Склеивание цилиндров:

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Booleans> Glue> Volumes > Pick All.

2.2.5 Генерация конечно - элементной сетки

Задание величины элементов:

Main Menu> Preprocessor> Meshing> Size Cntrls> Manual Size> Global> Size> задаем величину элементов (Рисунок 17)> OK.

Рисунок 17– Величина конечных элементов

Разбиение поршня на конечные элементы:

Main Menu> Preprocessor> Meshing> Mesh> Volumes> Free> Pick All.

Рисунок 18 – Разбиение поршня на конечные элементы

2.2.6 Закрепление поршня

Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Structural> Displacement> On Areas> указываем плоскость которую необходимо закрепить> OK> выбираем в какой плоскости необходимо закрепить плоскость> OK.

2.2.7 Приложение распределенной нагрузки

Для приложения распределенной нагрузки необходимо приложить усилие к каждому узлу линии, где действует распределенная нагрузка:

1 Utility Menu> Select> Entities> выбираем Lines> OK> выбираем линию, к которой необходимо приложить нагрузку> ОК;

2 Utility Menu> Select> Entities> выбираем Nodes и Attached to> OK;

3 Смотрим количество узлов;

4 Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Structural> Force/Moment> On Nodes > Pick All> выбираем в какой плоскости действует сила и задаем ее значение деленное на количество узлов (Рисунок 18)> OK.

2.2.8 Вычисление

Main Menu> Solution> Solve> Current LS> OK.

Сохранение лог файла:

Utility Menu> File> Write DB log file> выбираем место где сохранить лог файл и задаем имя лог файла> ОК.

Лог файл расчета поршня представлен в приложении Б.

2.2.9 Вывод результатов вычисления

Результат напряжений на поршень (Рисунок 19):

Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Nodal Solu> DOF Solution> Displacement vector sum> ОК.

Рисунок 19 – Результат напряжений на поршень

Анализ полученных результатов:

Результат действующих напряжений на поршень показан на рисунке 19.

Литература

1. Марочник сталей и сплавов. Под редакцией В.Г. Сорокина, М.: Интермент инжиниринг, 2001, 608 с.

2. ANSYS в примерах и задачах. К.А. Басов, М.: Компьютер Пресс, 2002, 224 с.

Приложение 1

Лог файл расчета балки

/BATCH

! /COM,ANSYS RELEASE 10.0 UP20050718 21:28:07 12/23/2008

/input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1

! /GRA,POWER

! /GST,ON

! /PLO,INFO,3

! /GRO,CURL,ON

! /CPLANE,1

! /REPLOT,RESIZE

WPSTYLE,,,,,,,,0

! /REPLOT,RESIZE

/FILNAME,SOBAKA,0

*SET,l0,0.8

*SET,l1,2*l0

*SET,p,10e3

*SET,p1,3*10e3

*SET,m,p*l0

*SET,sigma,530e6

*SET,exx,200e6

*SET,a1,0.3

*SET,aob,a1*a1

*SET,izz1,(a1**4)/12

*SET,step,l0/10

*SET,SIGMA ,

/PREP7

!*

ET,1,BEAM3

!*

! /DIST,1,0.924021086472,1

! /REP,FAST

!*

!*

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,0.924021086472,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,0.924021086472,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,0.924021086472,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,0.924021086472,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,0.924021086472,1

! /REP,FAST

! /REPLOT,RESIZE

! /REPLOT,RESIZE

! /REPLOT,RESIZE

! /REPLOT,RESIZE

! /REPLOT,RESIZE

R,1,aob,izz1,a1, , , ,

!*

RDEL,1

R,1,aob,izz1,a1, , , ,

!*

!*

MPTEMP,,,,,,,,

MPTEMP,1,0

MPDATA,EX,1,,exx

MPDATA,PRXY,1,,0.3

MPTEMP,,,,,,,,

MPTEMP,1,0

MPDE,EX,1

MPDE,PRXY,1

MPDATA,EX,1,,2E+008

MPDATA,PRXY,1,,0.3

K, ,0,0,0,

K, ,0,l0,0,

K, ,0,l0+l0,0,

K, ,l1,l0+l0,0,

K, ,l1,l0,0,

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

LSTR, 1, 2

LSTR, 2, 3

LSTR, 3, 4

LSTR, 4, 5

FLST,2,4,4,ORDE,2

FITEM,2,1

FITEM,2,-4

LGLUE,P51X

ESIZE,l0/10,0,

FLST,2,4,4,ORDE,2

FITEM,2,1

FITEM,2,-4

LMESH,P51X

FLST,2,1,3,ORDE,1

FITEM,2,1

!*

/GO

DK,P51X, , , ,0,UX,UY, , , , ,

FLST,2,1,3,ORDE,1

FITEM,2,5

!*

/GO

DK,P51X, , , ,0,UX, , , , , ,

FLST,2,1,3,ORDE,1

FITEM,2,2

!*

/GO

FK,P51X,FX,3*p1

FLST,2,1,3,ORDE,1

FITEM,2,5

!*

/GO

FK,P51X,FY,-p

FLST,2,1,3,ORDE,1

FITEM,2,3

!*

/GO

FK,P51X,MZ,p*l0

FINISH

/SOL

! /STATUS,SOLU

SOLVE

! LGWRITE,'sobaka911','lgw','E:\гтаимрйий\',COMMENT

Приложение 2

Лог файл расчета поршня

/BATCH

! /COM,ANSYS RELEASE 11.0 UP20070125 13:14:58 12/24/2008

/input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1

! /GRA,POWER

! /GST,ON

! /PLO,INFO,3

! /GRO,CURL,ON

! /CPLANE,1

! /REPLOT,RESIZE

WPSTYLE,,,,,,,,0

! /REPLOT,RESIZE

! /REPLOT,RESIZE

! /REPLOT,RESIZE

*SET,d1,0.35

*SET,d2,0.28

*SET,d4,0.11

*SET,exx,200e6

*SET,l1,0.07

*SET,l2,0.02

*SET,l3,0.18

*SET,l4,0.34

*SET,pr,0.3

*SET,p,52e3

/PREP7

!*

ET,1,SOLID45

!*

!*

MPTEMP,,,,,,,,

MPTEMP,1,0

MPDATA,EX,1,,exx

MPDATA,PRXY,1,,0.3

CYL4,0,0,d1/2, , , ,0.07

! /REPLOT,RESIZE

! /VIEW,1,1,1,1

! /ANG,1

! /REP,FAST

K, ,0,0,0.07,

! /PNUM,KP,1

! /PNUM,LINE,0

! /PNUM,AREA,0

! /PNUM,VOLU,0

! /PNUM,NODE,0

! /PNUM,TABN,0

! /PNUM,SVAL,0

! /NUMBER,0

!*

! /PNUM,ELEM,0

! /REPLOT

!*

! KPLOT

GPLOT

KWPLAN,-1, 9, 5, 6

CYL4,0,0,d2/2, , , ,l2

K, ,0,0,0.07+0.02,

GPLOT

KWPLAN,-1, 18, 14, 15

CYL4,0,0,d1/2, , , ,l3

! /USER, 1

! /FOC, 1, 0.199895421351E-01, 0.113255868864E-01, 0.103684876343

! /REPLO

! /FOC, 1, 0.140505896775E-01, 0.239579722597E-01, 0.969914434273E-01

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.422599090254 , 0.905187582571 , 0.452266434352E-01

! /ANG, 1, 32.0717019534

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.460954758968 , 0.712824271656 , 0.528585156737

! /ANG, 1, -5.09277480756

! /REPLO

K, ,0,0,0.07+0.02+0.18,

GPLOT

KWPLAN,-1, 27, 23, 24

CYL4,0,0,d1/2, , , ,l1

! /VIEW, 1, 0.675273032419 , 0.714055570741 , -0.184745699763

! /ANG, 1, 42.5492930668

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.831297503315 , 0.554992182636 , -0.304653605831E-01

! /ANG, 1, 35.2209749381

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.997170029321 , 0.597485780131E-01, -0.456293770376E-01

! /ANG, 1, 34.9306551980

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.997170029321 , 0.597485780131E-01, -0.456293770376E-01

! /ANG, 1, 34.9306551980

! /LIG, 1,1, 1.000, 0.00000000000 , 0.00000000000 , 0.00000000000 , 0.00000000000

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.943730755268 , 0.779916082378E-01, 0.321386948407

! /ANG, 1, 33.2014859522

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.896893197722 , -0.307629388972 , 0.317721184248

! /ANG, 1, 29.7177421598

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.868153628736 , -0.449540366255 , 0.210292025573

! /ANG, 1, 27.5486138943

! /REPLO

! /ZOOM,1,RECT,0.469024,-0.164124 ,0.184206934678 ,-0.108757057208

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

VDELE, 4, , ,1

GPLOT

! /FOC, 1, -0.998164011470E-01, -0.304191725593E-02, 0.723048322522E-01

! /VIEW, 1, 0.535081178806 , -0.479162297949 , 0.695766932465

! /DIST, 1, 0.296495894976

! /ANG, 1, 45.7204276264

! /LIG, 1,1, 1.000, 0.00000000000 , 0.00000000000 , 0.00000000000 , 0.00000000000

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.683572178446 , -0.401255669587 , 0.609690876165

! /ANG, 1, 40.8703549312

! /REPLO

CYL4,0,0,d2/2, , , ,l2

! /VIEW, 1, 0.840937625067 , -0.528097821524 , 0.118053384740

! /ANG, 1, 24.0882765303

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.850999033082 , -0.509162062685 , -0.128664834414

! /ANG, 1, 15.6070251819

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.850999033082 , -0.509162062685 , -0.128664834414

! /ANG, 1, 15.6070251819

! /LIG, 1,1, 1.000, 0.00000000000 , 0.00000000000 , 0.00000000000 , 0.00000000000

! /REPLO

! /ZOOM,1,RECT,0.413643,-0.199718 ,0.615388186865 ,-0.0612994322445

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /VIEW, 1, 0.881657512547 , -0.233327984925 , 0.410168358141

! /ANG, 1, 28.8470340906

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.911261926874 , -0.299360605565 , 0.282816068261

! /ANG, 1, 26.7890465061

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.807240406921 , -0.324711952648 , 0.492874297607

! /ANG, 1, 30.5970489994

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.786114372375 , -0.246903625077 , 0.566624031849

! /ANG, 1, 31.9166669172

! /REPLO

GPLOT

KWPLAN,-1, 27, 35, 32

CYL4,0,0,d1/2, , , ,l1

! /VIEW, 1, 0.902567259205 , -0.389346742811 , 0.183797324447

! /ANG, 1, 24.0509355303

! /REPLO

! /ZOOM,1,RECT,0.457157,-0.0217514 ,0.0774005694573 ,-0.175988692573

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /DIST,1,1.08222638492,1

! /REP,FAST

! /FOC, 1, -0.490504498390 , 0.122684468585 , 0.671873603540E-01

! /VIEW, 1, 0.877146767458 , -0.259293320684 , 0.404203565282

! /DIST, 1, 0.288894631383

! /ANG, 1, 28.4531268275

! /LIG, 1,1, 1.000, 0.00000000000 , 0.00000000000 , 0.00000000000 , 0.00000000000

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.909132304555 , -0.376244413653 , 0.178657756648

! /ANG, 1, 24.0368713607

! /REPLO

VDELE, 5, , ,1

! /VIEW, 1, 0.801613829772 , -0.220853395106 , 0.555552918981

! /ANG, 1, 30.0876343898

! /REPLO

GPLOT

! /VIEW, 1, 0.748326222662 , -0.390134763031 , 0.536472488718

! /ANG, 1, 41.6124683147

! /REPLO

! /VIEW, 1, 0.894195244815 , -0.206795389827 , 0.397052302470

! /ANG, 1, 38.3207109006

! /REPLO

KWPLAN,-1, 27, 35, 32

CYL4,0,0,d1/2, , , ,l1