ANSYS轴对称结构静力分析-压气机盘实例

"轴对称结构的静力分析在ANSYS中的应用" 在工程领域，轴对称结构广泛存在，它们通常是由一个截面绕固定轴旋转而成，且受力和边界条件也对称于此轴。这类结构在有限元分析中可以利用其特性进行简化，以降低模型复杂度，缩短计算时间和提升计算效率。ANSYS软件提供了处理轴对称结构的功能，允许用户创建和分析符合轴对称性的模型。 以第八章为例，介绍的是一个带有鼓桶的压气机盘结构件的整体分析。在分析过程中，不必对每个细节如叶片和盘上的小孔进行建模，而是将叶片的离心效应转化为线性分布力作用在盘的边缘。这样，可以将模型简化为轴对称形式，利用ANSYS的轴对称分析功能进行计算。 在实际操作中，首先需要了解模型的关键点坐标，例如在图8.1所示的压气机盘鼓件中，给出了各个点的X和Y坐标，这些数据对于精确建模至关重要。用户在ANSYS中设置坐标系，然后根据这些坐标创建几何模型。接着，定义单元类型、单元实常数以及材料属性，这些都是进行结构分析的基础。 在ANSYS中，建立模型的过程包括设置工作目录、定义作业名和分析标题、指定图形界面过滤参数、选择合适的单位制、定义单元类型、设置材料属性，并通过实体建模工具构建几何模型。模型构建完成后，需要对其进行网格划分，以便进一步进行加载和求解。加载可以是各种力、约束或预应力，求解则会计算结构的响应，如位移、应变和应力。 在求解之后，后处理阶段非常重要，它涉及到通用后处理器的使用，可以查看单元表、路径数据以及时间历程，帮助工程师理解结构的响应情况。例如，可以分析路径上的应力分布，观察在不同时间点的结果变化。 本书还涵盖了其他类型的分析，如平面问题、周期对称结构、动力学分析、模态分析和谐响应分析等，展示了ANSYS在不同场景下的应用。这些章节详细阐述了问题描述、模型建立、边界条件定义、求解过程以及结果的可视化，为读者提供了一套完整的分析流程。 通过轴对称结构的静力分析，工程师能够有效地对实际工程问题进行模拟，优化设计，同时掌握ANSYS软件的各项功能，提高工作效率。