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1、连杆受力分析实例1、问题描述如图4-2所示为汽车连杆的几何模型，连杆的厚度为0.5m，在小头孔的内侧90范围内承受P=1000N的面载荷作用，利用有限元分析该连杆的受力状态。连杆的材料属性为弹性模量E=30106Pa，泊松比为0.3。2、建模思路由于连杆的架构和载荷均对称，因此在分析时只要采用一半进行分析。采用由底向上的建模方式，有20节点的SOLID95单元划分网格并用PCG求解器求解。3、操作步骤（1）定义工作文件名和工作标题定义工作文件名：执行Utility Menu File Change Jobname命令在对话框【Change Jobname】中输入“c-rod”并选择【New l
2、og and error files】复选框，单击OK按钮。定义工作标题：Utility Menu File Change Title,在对话框【Change Title】中输入“The Stress calculating of c-rod”，单击OK按钮。（2）定义单元类型及材料属性设置单元类型：Main Menu Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete，在【Element Type】对话框中单击Add.按钮，在之后的【Labrary of Element Type】对话框中选择“Not Solved”和“Mesh Facet 200”选项，单击
3、Ok按钮。设置单元选项：单击【Element Type】对话框中的Options.按钮，在【MESH200 element type option】设置“K1”为“QUAD 8-Node”，单击OK按钮。单击Add.按钮，在【Labrary of Element Type】中选择“Structural Solid”和“Brick 20node95”选项，单击Ok按钮，单击Close按钮。设置材料属性：Main Menu Preprocessor Material Props Material Models，在【Define Material Models Behavior】窗口中双击【Mate
4、rial Model Available】列表中的“StructuralLinearElasticIsotropic”选项，在弹出【Linear Isotropic Material Properties For Material Number 1】对话框中输入“EX=30e6，PRXY=0.3”，单击OK按钮，执行Material Exit命令，完成材料属性的设置。（3）建立2D模型创建两个圆环面：Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Circle By Dimensions，在对话框【Circle Area by Dimensions】，
5、输入数据“RAD1=1.4,RAD2=1,THETA1=0,THETA2=180”,单击Apply按钮，在THETA1文本框中输入“45”，单击OK按钮。打开编号控制：Utility Menu PlotCtrls Numbering，选中【Plot Numbering Controls】对话框中的【Areas Number】复选框，单击Ok按钮。（4）创建两个矩形面生成矩形面：Main Menu Preprocessor modeling Create Areas Rectangle By Dimensions,在【Create Rectangle by Dimensions】输入“-1.8，
6、-1.2”及“0.3，0”，单击Ok按钮。平移工作平面：Utility Menu Workplane Align WP to XYZ Locations，在弹出的拾取框中输入“6.5”，按回车键。将激活的坐标系设置为工作平面坐标系：Main Menu Workplane Change Active CS to Working Plane。创建另两个圆环面：Utility Menu Preprocessor Modeling Create Areas Circle By Dimensions，在对话框【Create Retangle by Dimensions】输入“RAD1=0.7”，“RAD
7、2=0.4”，“THETA1=0”，“ THETA2=180”，单击Apply按钮，输入“THETA2=135”，单击OK按钮。面叠分操作：Main Menu Preprocessor Modeling Operate Booleans Overlap Areas，在拾取框中拾取编号A1、A2、A3、和A4的面，单击Apply按钮。选取编号为A5和A6的面，单击OK按钮。激活总体笛卡尔坐标系：Utility Menu Workplane Change Active CS to Global Cartesian。定义4个心的关键点：Main Menu Preprocessor Modeling
8、Keypoints In Active CS，在【Create Keypoints In Active Coordinate System】中的【Location in Active CS】文本框中输入“2.5”和“0.5”，单击Apply按钮。输入“3.25”和“0.4”，单击Apply按钮，输入“4”和“0.33”，单击Apply按钮，输入“4.75”和“0.28”。单击OK按钮。激活总体柱坐标系：Utility Menu Workplane Change Active Cs to Global Cylindrical。创建样条线：Main Menu Preprocessor Modeli
9、ng Create Lines Splines With Options Spline Thru KPs，在拾取框中按顺序编号5、6、7、21、23、和22这6个关键点。单击Ok按钮，在弹出的【B-Spline】对话框中输入“XV1=1，YV1=135，XV6=1，YV6=45”，单击Ok按钮。（5）生成一个新面在关键点间创建直线：Main Menu Preprocessor Modeling Create Lines Lines Straight Line，在弹出的拾取框中拾取编号为 1和18的关键点，单击OK按钮。打开线的编号并显示线：Utility Menu PlotCtrls Numb
10、ering，在弹出的【Plot Numbering Controls】对话框中选择【Line Number】复选框，单击OK按钮。执行Utility Menu Plot Lines命令。由线生成新的面：执行Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary By Lines命令，在弹出的拾取框中拾取编号为6、1、7和25的4条线，单击OK按钮。放大连杆的左面部分：Utility Menu PlotCtrls Pan Zoom Rotate.，显示【Pan-Zoom-Rotate】工具栏。单击Box Zoom按钮。然后拾取连杆的左面大头孔
11、部分，单击完成放入操作。线倒角：Main Menu Preprocessor Modeling Create Lines Line Fillet，在弹出的拾取框中拾取编号为36和40的线，单击Apply按钮，在弹出的【Line Fillet】对话框中输入“NL1=40，NL2=31，RAD=0.25”，单击Apply按钮。然后重复上述操作，对编号为40、31、30和39的线进行倒角。单击Ok按钮。重复上述操作，对编号40、31、30和39的线进行倒角，单击OK按钮。由前面定义的3个线倒角创建新的面：Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Arb
12、itrary By Lines在弹出的拾取框中拾取编号为12、10和13的线，单击Apply按钮。拾取编号为17、15和19的线，单击Apply按钮。拾取编号23、21和24的线，单击Ok按钮。面相加操作：Main Menu Preprocessor Modeling Operate Add Areas，在弹出的拾取框中单击Pick All按钮。单击【Pan-Zoom-Rotate】工具栏中的Fit按钮。关闭线及面的编号：Utility Menu PlotCtrls Numbering，在弹出的【Plot Numbering Controls】对话框中清除【Line Number】和【Area
13、 Number】复选框，单击OK按钮。保存几何模型：Utility Menu File Save as，在弹出【Save as】对话框中【Save Database To】的下拉列表框中输入文件名“c-rod model”，单击Ok按钮。（6）生成2D网格设置单元尺寸并划分网格：Main Menu Preprocessor Meshing Mesh Tool，在划分网格工具栏中单击Sel按钮，在弹出的【Global ElementSizes】对话框中的【Size】文本框输入“0.2”，单击OK按钮。单击划分网格工具栏中的Mesh按钮在弹出的拾取框中单击Pick All按钮，采用自由网格划分的结
14、果。保存网格结果：Utility Menu File Save as，在弹出的【Save as】对话框中的【Save Database To】下拉列表框中输入文件名“c_rod_2D_mesh”，单击Ok按钮。（7）采用拖动生成3D网格改变单元类型：单击划分网格工具栏中的第一个Set按钮，在弹出的【Meshing Attributes】对话框中的【Element Type Numbe】下拉列表框中选择“SOLID95”选项，单击OK按钮。设置拖动方向的单元数目：Main Menu Preprocessor Modeling Operate Extrude Elem Ext Opts，在弹出的【
15、Element Extrude Options】对话框中的【VALl】文本框中输入“3”，单击Ok按钮。拖动生成3D网格：Main Menu Preprocessor Modeling Operate Extrude Element Extrude Areas Along Normal，在弹出的拾取框中点击Pick All按钮，在弹出的【Extrude Area along Normal】对话框中的【DIST】文本框中输入“0.5”，单击OK按钮。打开【Pan-Zoom-Rotate】工具栏：Utility Menu PlotCtrls Pan Zoom Rotate.，在弹出【Pan-Zoom-Rotate】工具栏中单击工具栏中的Iso按钮。显示网格：Utility Menu Plot Plot Element，生成3D网格。保存网格结果：Utility Menu File Save as，在弹出
