靳志远1210830209汽车制动踏板

靳志远1210830209汽车制动踏板 如图1所示为汽车制动踏板结构，已知其材料的弹性模量为200GPa，泊松比为0.3。试分析该结构在承受500N作用下的变形及应力分析。 图1 汽车制动踏板结构 ANSYS软件分析的过程和步骤 1)选择单元与输入材料性能 (1)选取单元 Main Menu?Preporcessor?Element type?Add/Edit/Delet，出现一个如图2所示的对话框，单机‘Add’，出现一个‘Element Type’对话框，在‘Libray of Element Type’左上面的列中选择‘Solid’，在其右边的列表栏中选择‘Brick 20node 186’，单机‘OK’，单击‘Element type’对话上上的‘Close’，完成单元选取。 (2)输入材料参数 Main Menu?Preporcessor?Material Props?Material Models，出现一个如图3所示的对话框，在‘Material Models Available’下面的对话框中，打开Structural?Linear?Elastic?Isotropic，出现一个对话框，输入‘EX=2e11，PRXY=0.3’，单击‘OK’，单击Material?Exit，完成材料属性的设置。 2) 生成几何模型 (1)打开工作平面 Utility Menu?WorkPlane?Display Working Plane，在图形窗口将出现一个 WX、WY、WZ的坐标轴显示;在实用菜单上选择Utility Menu?WorkPlane?Display Offset WP by Increments，弹出一个‘Offset WP’对话框，在‘WX、WY、Working Plane? WZ Angles’下面的输入框中输入‘0，-90’，单击‘Apply’，则工作平面的WZ方向指向正方向;再单击图形窗口右边的按钮，即坐标轴将按轴测图方式显示。 (2)生成一个块体 Main Menu?Preporcessor?Modeling?Creat?Volumes?Block?By Dimensions，弹出一个如图4所示的对话框，输入:X1=0，X2=0.150，Y1=0，Y2=0.004，Z1=0，Z2=0.020，单击‘OK’，生成的结果如图5所示。 (3)平移工作平面并切割面 在‘Offset WP’对话框中的‘X,Y,Z Offsets’输入栏里输入‘0,0,0.010’，单击‘Apply’。切割面:Main Menu?Preporcessor?Modeling?Operate?Booleans?Divide?Area by WrkPlane，弹出一个拾取框，用鼠标在图形框中拾取编号为‘6’ 的面，单击‘OK’。 (4)由点生成面 Main Menu?Preporcessor?Modeling?Creat?Areas?Arbitray?Through KPs，在弹出拾取框后，用鼠标在图形窗口依次拾取编号为2,10,9,1的关键点，单击‘OK’，则在体内生成一个编号为‘6’的面。 (5)由面分割体 Main Menu?Preporcessor?Modeling?Operate?Booleans?Divide?Volume by Are，在弹出拾取框后，用鼠标在图形窗口中拾取编号为‘1’的体。单击‘OK’，再用鼠标在图形窗口中拾取编号为‘6’的面，单击‘OK’，则体被分为两个体，生成的结果如图6所示。 (6)移动工作平面并生成体 Utility Menu?WorkPlane?Offset WP to?Keypoints，在弹出拾取框后，用鼠标在图形窗口拾取编号为‘7’的关键点，单击‘OK’。 生成体:Main Menu?Preporcessor?Modeling?Creat?Volumes?Block?By Dimensions，弹出一个如图7所示的对话框，输入X1=-0.015，X2=0，Y1=-0.040，Y2=0，Z1=0，Z2=0.003，单击‘OK’。 (7)旋转并移动工作平面并切割体 在‘Offset WP’对话框中的‘XY,YZ,ZX Angles’输入框里输入‘0.90,’，单击‘Apply’;在‘X,Y,Z Offsets’输入栏里输入‘0,0,0.04’，单击‘Apply’。 切割体:Main Menu?Preporcessor?Modeling?Operate?Booleans?Divide?Volu by WrkPlane，在弹出拾取框后，用鼠标在图形窗口拾取编号为‘1’的体，单击‘OK’。平面工作平面:在‘X,Y,Z Offsets’输入栏里输入‘0,0,0.016’，单击‘Apply’。 分割体:Main Menu?Preporcessor?Modeling?Operate?Booleans?Divide?Volu by ’的体，单击‘OK’。 WrkPlane，在弹出拾取框后，用鼠标在图形窗口拾取编号为‘4 (8)旋转工作平面并分割体 在‘Offset WP’对话框中的‘XY,YZ,ZX Angles’输入框里输入‘0,0,90’，单击‘Apply’;在‘X,Y,Z Offsets’输入栏里输入‘0,0,-0.015/2’，单击‘Apply’。 分割体:Main Menu?Preporcessor?Modeling?Operate?Booleans?Divide?Volu by WrkPlane，在弹出拾取框中，单击‘Pick all’。 平移工作平面:在‘X,Y,Z Offsets’输入栏里输入‘0,0，-0.015/2’，单击‘Apply’。 分割体:Main Menu?Preporcessor?Modeling?Operate?Booleans?Divide?Volu by WrkPlane，在弹出拾取框中，单击‘Pick all’，生成的结果如图8所示。 (9)删除体 Main Menu?Preporcessor?Modeling?Delete?Volume and Below，在弹出拾取框后，用鼠标在图形窗口拾取编号为1,3,8的块体，单击‘OK’关闭工作平面:执行Utility Menu?WorkPlane?Display Working Plane即可。 (10)蝶叠分体 Main Menu?Preporcessor?Modeling?Operate?Booleans?Partition?Volumes，单击弹出对话框中的‘Pick all’，最后生成的结果如图9所示。 3)生成网络模型 (1)指定单元 Main Menu?Preporcessor?Meshing?Size Cntrls，在弹出的对话框中‘Element edge length’的对应栏里输入‘0.002’，即单元里的边长设置为0.002，单击‘OK’，关闭对话框。 (2)采用扫掠方式生成单元 Main Menu?Preporcessor?Meshing?Mesh?Volume Sweep?Sweep，单击对话框中的‘Pick all’，则生成的网络结果如图10所示。 4) 进入求解器施加边界条件并计算 (1)施加位移边界条件 Main Menu?Solution?Define Load?Apply?Structrual?Displacement?On Areas，在弹出拾取框后，用鼠标在图形窗口拾取编号为‘5’的面，单击‘OK’，随后再弹出一个‘Apply U,ROT on Areas’的对话框，在‘DOFs to be constrained’后面的选择栏中选中‘ALL DOF’，单击‘OK’。 (2)施加集中力 Main Menu?Solution?Define Load?Apply?Structrual?Force/Moment?On Keypoints，在弹出拾取框后，用鼠标在图形窗口拾取编号为‘36’的关键点，单击‘OK’，随后弹出一个‘Apply F/M KPs’的对话框，在‘Direction of force/mom’后面的选取框中选择‘FY’，在‘Force/moment value’后面的输入栏里输入‘-500’，单击‘OK’，生成的结果如图11所示。 (3)分析计算 Main Menu?Solution?Solve?Current LS，在弹出对话框后，单击‘OK’，则开始分析计算。当出现‘Solution is done’的对话框后，表示分析计算结束。 5)进入后处理器查看计算结果 (1)显示Mises应力图 Main Menu?General Postproc?Plot Results?Contour Plot?Nodal Solu，在弹出如图12所示的对话框中，选择Stress?von Miss stress，然后单击‘OK’，则生成的Mises应力分布云图如图13所示。 (2)显示Y方向位移云图 在图12所示的对话框中，选择DOF Solution?Y-Component of displacement，生成的结果如图14所示。