第8例 静力学问题的求解实例—扳手的
受力分析2
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第8例 静力学问题的求解实例—扳手的受力分析
[本例提示] 介绍了利用ANSYS进行空间问题静力学分析的方法、步骤和过程。 8.1 问题描述
图8-1a所示为一内六角螺栓扳手，其轴线形状和尺寸见图8-1b，横截面为一外接圆半径为10 mm的正六边形，拧紧力F为600 N，计算扳手拧紧时的应力分布。
a) b)
图 8-1 扳手
8.2 分析步骤
8.2.1 改变工作名
拾取菜单Utility Menu→File→Change Jobname。弹出图8-2所示的对话框，在“[/FILNAM]” 文本框中输入EXAMPLE8 ，单击“Ok”按钮。 8.2.2 过滤界面
拾取菜单Main Menu→Preferences。弹出图8-3所示的对话框，选中“Structural”项，单
图 8-2 改变工作名对话框
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击“Ok” 按钮。
图 8-3 过滤界面对话框
8.2.3 创建单元类型
拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete。弹出图8-4所示的对话框，单击“Add”按钮；弹出图8-5所示的对话框，在左侧列表中选“Structural Solid”，在右侧列表中选“Quad 4node 42”， 单击“Apply” 按钮；再在右侧列表中选“Brick 8node 45”, 单击“Ok” 按钮；单击图8-4所示的对话框的“Close”按钮。 8.2.4 定义材料特性
拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models。弹出图8-6所示的对话框，在右侧列表中依次双击“Structural”、 “Linear”、“Elastic”、“Isotropic”，弹出图8-7所示的对话框，在“EX”文本框中输入2e11（弹性模量），在“PRXY” 文本框中输入0.3（泊松比），单击“Ok” 按钮，然后关闭图8-6所示的对话框。
图 8-4 单元类型对话框
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图 8-5 单元类型库对话框
图 8-6 材料模型对话框
图 8-7 材料特性对话框
8.2.5 创建正六边形面
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拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Polygon→Hexagon。弹出图8-8所示的拾取窗口，在“WP X”、“WP Y”和“Radius”文本框中分别输入0、0和0.01，单击“Ok” 按钮。 8.2.6 改变视点
拾取菜单Utility Menu→PlotCtrls→Pan Zoom Rotate。在弹出的对话框中，依次单击“Iso”、“Fit”按钮。 8.2.7 显示关键点、线号
拾取菜单Utility Menu→PlotCtrls→Numbering。在弹出对话框中，将关键点号和线号打开，单击“Ok” 按钮。 8.2.8 创建关键点
拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→In Active CS。弹出图8-9所示的对话框，在“NPT”文本框中输入7，在“X,Y,Z”文本框中分别输入0,0,0，单击“Apply” 按钮；在“NPT”文本框中输入8，在“X,Y,Z”文本框中分别输入0,0,0.05，单击“Apply” 按钮；在“NPT”文本框中输入9，在“X,Y,Z”文本框中分别输入0,0.1,0.05，单击“Ok”按钮。
图 8-8 拾取窗口
图 8-9 创建关键点的对话框
8.2.9 创建直线
拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→Straight Line。弹出拾取窗口，分别拾取关键点7和8、8和9，创建两条直线，单击“Ok” 按钮。
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