轴承座(完整)讲解.ppt
2001年10月1日,M5-21,练习-轴承座,创建轴承座 的几何模型(下图是轴承系统示意图)，建模的步骤是：创建体素、平移并旋转工作平面、进行体素间的布尔操作。几何模型划分网格、加载、进行求解。,Exercise,轴承系统(分解图),2001年10月1日,M5-22,练习-轴承座（续）,Arch of bushing bracket,Base of bushing bracket,Webs(2),Mounting holes(4),Base of pillow block,轴承座的各部分名称,2001年10月1日,M5-23,0.85”Bushing radius1.0”Counterbore radius0.1875”deep,练习-轴承座（续）,Base6”x 3”x 1”,1.5”,.75”,.75”,Web.15”thick,尺寸,1.75”,.75”,.75”,1.5”,0.85”,1”,Bushing,C,L,Bracket 0.75”thick,Four.75”dia.holes,2001年10月1日,M5-24,练习-轴承座（续）,四个安装孔径向约束(对称),轴承座底部约束(UY=0),载荷,counterbore 上的推力(1000 psi.),向下作用力(5000 psi.),2001年10月1日,M5-25,1.定义工作文件名 定义文件路径，并且输入文件名axl。生成长方体Main Menu:Preprocessor Modeling Create Volumes Block By Dimensions 在弹出对话框中输入长方体的各个边长的坐标起始值与终止值，x1=0,x2=3,y1=0,y2=1,z1=0,z2=3,单击OK3.平移并旋转工作平面Utility Menu:Workplane Offset WP by Increments 在工具条中，对应X,Y,Z Offset下的输入栏，输入“2.25,1.25,0.75”,单击Apply。对应XY,YZ,ZX Angles下的输入栏，输入“0,-90”，单击OK（注意工作平面位置以及工作平面坐标WY,WZ的变化，也可以提前执行后面的（6）步观察工作平面）,练习-轴承座（续）,2001年10月1日,M5-26,练习-轴承座（续）,4.创建圆柱体Main Menu:Preprocessor Modeling Create Volumes Cylinder Solid Cylinder 弹出对话框中，对应Radius输入“0.75/2”，对应Depth输入“-1.5”，单击OK（Depth值的正负根据Z坐标的方向）复制生成另一个圆柱体Main Menu:Preprocessor Modeling Copy Volumes 弹出拾取框，拾取圆柱体，单击Apply，在随后弹出对话框中，对应DZ输入“1.5”，单击OK,打开图形旋转、缩放、平移工具条Utility Menu:PlotCtrls Pan,Zoom,Rotate 单击工具条上的Iso形成两个圆孔Main Menu:Preprocessor Modeling Operate Boolean Subtract Volumes 弹出拾取框，先选被减长方体，单击Apply，后拾取要减的两个圆柱体，单击OK,2001年10月1日,M5-27,使工作平面与总体笛卡儿坐标系一致Utility Menu:WorkPlane Align WP with Global Cartesian9.创建支撑部分Main Menu:Preprocessor Modeling-Create Volumes Block-By 2 corners&Z 在弹出对话框中输入下列数值:WP X=0WP Y=1Width=1.5Height=1.75Depth=0.75单击OK Toolbar:SAVE_DB,练习-轴承座（续）,（为更清楚表达各实体，可以打开PlotCtrl下拉菜单的Numering进行设置，显示结果如右图）,2001年10月1日,M5-28,10.偏移工作平面到 bushing bracket 前表面Utility Menu:WorkPlane Offset WP to Keypoints 弹出拾取框，拾取刚刚创建的实体块的左上角拾取关键点，单击OKToolbar:SAVE_DB(SAVE_DB 保存数据库或拾取 RESUM_DB 取消上一次操作),练习-轴承座（续）,2001年10月1日,M5-29,11.创建 bushing bracket的上部Main Menu:Preprocessor Modeling Create Volumes Cylinder Partial Cylinder 在弹出对话框中输入下列参数:WP X=0WP Y=0Rad-1=0Theta-1=0Rad-2=1.5Theta-2=90Depth=-0.75单击OKToolbar:SAVE_DB(SAVE_DB 保存数据库或拾取 RESUM_DB 取消上一次操作),练习-轴承座（续）,2001年10月1日,M5-30,12.在轴承孔的位置创建圆柱体为布尔操作生成轴孔做准备Main Menu:Preprocessor Modeling Create Volume Cylinder Solid Cylinder 1）弹出对话框中输入下列参数：WP X=0WP Y=0Radius=1Depth=-0.18752）拾取 Apply3）弹出框中输入下列参数:WP X=0WP Y=0Radius=0.85Depth=-24）单击OK,练习-轴承座（续）,2001年10月1日,M5-31,13.从counterbore and bushing“减”去圆柱体形成轴孔.Main Menu:Preprocessor Modeling Operate Booleans Subtract Volumes 1)拾取构成bushing bracket 的两个体，作为布尔“减”操作的母体。2)单击Apply3)拾取大圆柱作为“减”的对象。4)单击Apply拾取小圆柱体单击OKToolbar:SAVE_DB,练习-轴承座（续）,2001年10月1日,M5-32,14.合并重合的关键点Main Menu:Preprocessor Numbering Ctrls Merge Items在弹出对话框中，将Label设置为Keypoints，单击OK建立一个关键点 Main Menu:Preprocessor Modeling Create Keypoints KP between KPs 弹出对话框，拾取底座上部前面边缘线两端 关键点，单击OK；在随后弹出对话框中，选择默认设置，单击OK生成一个面Main Menu:Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary ThruKPs 弹出拾取框，拾取三个顶点生成如右图所示三角形面,练习-轴承座（续）,2001年10月1日,M5-33,17.将三角形面拖拉生成体Main Menu:Preprocessor Modeling Operate Extrude Areas By XYZ Offset 弹出拾取框，拾取三角形面，单击OK，在随后弹出对话框中，对应DX输入“-0.15”Toolbar:SAVE_DB,练习-轴承座（续）,2001年10月1日,M5-34,18.关闭 working plane display.Utility Menu:WorkPlane Display Working Plane(toggle off)19.沿坐标平面镜射生成整个模型.Main Menu:Preprocessor Modeling Reflect Volumes 弹出对话框，单击Pick All；随后对话框中选择“Y-Z plane X”，单击OKToolbar:SAVE_DB20.粘接所有体.Main Menu:Preprocessor Modeling Operate Booleans Glue Volumes弹出对话框，单击Pick AllUtility Menu:File Save as 文件名“axl-model.db”恭喜!你已经到达第一块里程碑-几何建模.下一步是网格划分,练习-轴承座（续）,2001年10月1日,M5-35,21.定义 10-节点 四面体实体结构单元(SOLID92)为单元类型 1.Main Menu:Preprocessor-Element Type-Add/Edit/Delete.1.Add2.选择 Structural-Solid,并下拉菜单选择“Tet 10Node 92”3.OK4.Close22.定义材料特性.Main Menu:Preprocessor Material Props Material Models1.弹出的对话框中依次双击Structural,Linear,Elastic,Isotropic2.在又弹出的对话框中对应“Youngs Modulus EX”下输入：30e6，对应PRXY输入材料的泊松比：03.单击OK，然后也关闭Define Material Model Behavior对话框。Toolbar:SAVE_DB,练习-轴承座（续）,2001年10月1日,M5-36,23.用网格划分器MeshTool将几何模型划分单元.Main Menu:Preprocessor Meshing MeshTool.1.将智能网格划分器（Smart Sizing）设定为“on”2.将滑动码设置为“8”(可选:如果你的机器速度很快，可将其设置为“7”或更小值来获得更密的网格)3.确认 MeshTool的各项为:Volumes,Tet,Free4.MESH5.弹出的拾取框中单击Pick All说明:如果在网格划分过程中出现任何信息，拾取“OK”或“Close”。划分网格时网格密度可由滑动码控制，滑动码的调节范围从0-10，当数值较大时网格稀疏，反之，网格加密。6.关闭 MeshToolUtility Menu:PlotCtrls Style Size and Shape7.选择 2 facets/element edgeUtility Menu:File Save as 文件名“axl-mesh.db”恭喜!你已经到达第二块里程碑-网格划分.下一步是加载.,练习-轴承座（续）,2001年10月1日,M5-37,24.约束四个安装孔Main Menu:Solution Define Loads Apply Structural Displacement Symmetry B.C.On Areas 1.绘出 Areas(Utility Menu:Plot-Areas)2.拾取四个安装孔的8个柱面说明：在拾取时，按住鼠标的左键便有实体增亮显示，拖动鼠标时显示的实体随之改变，此时松开左键即选中此实体。3.OK 25.在整个基座的底部施加位移约束(UY=0)Main Menu:Solution Define Loads Apply Structural Displacement on Lines 1.拾取基座底部的所有线，在picking menu 中的“count”应等于 6。2.OK3.选择 UY 作为约束自由度。4.OKToolbar:SAVE_DB,练习-轴承座（续）,2001年10月1日,M5-38,26.在轴承孔圆周上施加推力载荷Main Menu:Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Areas 1.拾取counterbore上宽度为.1875”的所有面 2.OK3.输入面上的压力值“1000”4.Apply5.Utility Menu:PlotCtrls-Symbols 6.用箭头显示压力值，(“Show pres and convect as”)7.OK,练习-轴承座（续）,2001年10月1日,M5-39,27.在轴承孔的下半部分施加径向压力载荷这个载荷是由于受重载的轴承受到支撑作用而产生的。Main Menu:Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Areas 1.拾取宽度为.85”的柱面的下半部分2.OK3.输入压力值 50004.OKToolbar:SAVE_DB恭喜!你已经到达第三块里程碑-加载，下一步是求解。,练习-轴承座（续）,2001年10月1日,M5-40,28.求解.Main Menu:Solution Solve Current LS1.浏览 status window 中出现的信息,然后关闭此窗口。2.OK(开始求解).关闭由于单元形状检查而出现的警告信息。3.求解结束后，关闭信息窗口。恭喜!你已经到达第四块里程碑-求解.下一步是观看结果.,练习-轴承座（续）,2001年10月1日,M5-41,29.绘等效应力(von Mises)图.Main Menu:General Postproc Plot Results Contour Plot Nodal Solu1.选择 stress2.选择 von Mises3.OK30.变形动画Utility Menu:PlotCtrls Animate Deformed Results.1.选择 stress2.选择 von Mises3.OK31.Exit.Toolbar:QUIT1.Save Everything2.OK恭喜!你已经完成了整个分析过程。,练习-轴承座（续）,
