凸轮从动件分析问题描述一、命令分解1.选择单元和材料属性2.建立模型和划分网格3.施加载荷4.后处理5.完整命令总结问题描述图1所示为一对心直动尖底从动件盘形凸轮机构,从动件位移s随时间的变化情况如图2所示。 由于我们已经知道了从动件的变化规律凸轮就是这个作用 所以只需将描述的位移变化加载到从动件上即可而不用考虑凸轮的转动只需对从动件建模分析就可以了。图1凸轮机构图2从动件位移变化一、命令分解1.选择单元和材料属性/clear,start !清除内容并从新开始 /prep7 !进入前处理 !单元材料 et,1,plane42 !平面单元42 et,2,solid95 !实体单元95 mp,ex,1,2e11 !材料1的弹性模量 mp,prxy,1,0.3 !材料1的泊松比 mp,dens,1,7800 !材料1的密度选择这两个单元的原因1.我们重点分析的是从动件的位移变化理论上只要单元包含位移自由度的单元都可以比如solid95的退化单元solid45。2.选择plane42是为了更好的控制网格划分实体网格划分后会将其删除。当然也可以直接建立实体模型然后直接划分实体网格。2.建立模型和划分网格1建立模型、划分面网格k,1,0,0,0 k,2,0.015,0.01,0 k,3,0.015,0.1,0 k,4,0,0.1,0 !建立四个关键点 lstr,1,2 lstr,2,3 lstr,3,4 lstr,4,1 !将关键点连成线 al,all !根据线生成面 lesize,1,,,6 lesize,3,,,6 lesize,2,,,20 !设置线的节点个数通过这些调整网格粗细 aatt,1,1,1 !给所选择的面设置单元属性 mshape,0 !划分单元形状为四边形 mshkey,1 !采用映射网格划分 amesh,all !划分面网格2划分体网格type,2 !选择单元类型编号为2的单元进行划分即solid95 extopt,esize,6 !由面单元生成体单元体生成或扫掠方向上单元单元分割数量 extopt,aclear,1 !由面单元生成体单元后删除面单元 vrotat,1,,,,,,1,4,360 !将面绕关键点1、4的连线旋转 wprota,0,-90 !将工作平面旋转 cswpla,11,1 !在工作平面原点处定义一个编号11的局部坐标系 asel,s,,,3,15,4 !选择面3、7、11、15 nsla,s,1 !选择面中的节点 nrotat,all !旋转节点坐标系与激活坐标系平行 finish !退出前处理1.划分面网格时单元属性设置用的是aatt,实体网格单元属性用的是type。我想说这两种都可以。具体可见 单元属性的设置2.网格划分没问题的话就略过。如果不理解网格划分步骤就戳一下网格划分3.施加载荷/solu !进入求解器 d,all,ux !将x方向位移约束为0 allsel,all !选择所有单元节点 antype,trans !选择瞬态分析 outres,all,all !输出结果控制 fk,4,fy,-1000 !在关键点4处施加y负向力1000N time,10 !第一个载荷步结束时间10s autots,on !打开自动时间步 deltim,0.5 !子步的开始时间为0.5s kbc,0 !载荷步为递增方式 dk,1,uy,0.02 !关键点1此时的位移为0.02m lswrite,1 !将载荷和载荷步信息写到编号为1的载荷步文件中 time,20 !第二个载荷步结束时间20s lswrite,2 time,35 !第三个载荷步结束时间30s dk,1,uy,0 !此时关键点1的位移为0 lswrite,3 time,45 !第四个载荷步结束时间为45s lswrite,4 lssolve,1,4,1 !将1~4的载荷步文件读入并求解 finish !退出求解器1.对于载荷步设置及递增方式有疑问的可以参考这篇文章戳一下2.在施加载荷时弹出的提示Both solid model and finite element model boundary conditions have been applied to thismodel.As solid loads are transferred to thenodes or elementsthey can overwrite directlyapplied loads.该模型采用了实体模型和有限元模型边界条件。当固体载荷转移到节点或单元时它们可以覆盖直接施加的载荷。意思是施加在几何模型上的载荷会覆盖对应节点上的载荷这也是我们所需要的。因为我们施加的载荷在关键点上而求解读取的是节点上的载荷所以需要它覆盖到对应的节点上。4.后处理/post26 !进入时间历程后处理 nsol,2,1,u,y,uy !节点1在y方向上的位移变量参考号为2 deriv,3,2,1 !编号2的变量对编号1的变量求微分并把结果命名为3 deriv,4,3,1 !编号3的变量对编号1的变量求微分并把结果命名为4 plvar,2,3,4 !用图表显示编号2、3、4的变量deriv命令的含义使用功能:对变量进行微分运算。使用格式:DERIV,IR,IY,Ix,–,Nane , --,–,FACTA其中IR:赋给结果变量的任意编号。如果这个编号与已指定的变量相同以前定义的变量将会被覆盖。IY ,IX:参与运算的变量参考编号即IY对IX求导。5.完整命令/clear,start /prep7 !单元材料 et,1,plane42 et,2,solid95 mp,ex,1,2e11 mp,prxy,1,0.3 mp,dens,1,7800 !建模和网格 k,1,0,0,0 k,2,0.015,0.01,0 k,3,0.015,0.1,0 k,4,0,0.1,0 lstr,1,2 lstr,2,3 lstr,3,4 lstr,4,1 al,all lesize,1,,,6 lesize,3,,,6 lesize,2,,,20 aatt,1,1,1 mshape,0 mshkey,1 amesh,all type,2 extopt,esize,6 extopt,aclear,1 vrotat,1,,,,,,1,4,360 wprot,0,-90 cswpla,11,1 asel,s,,,3,15,4 nsla,s,1 nrotat,all !旋转节点坐标系与激活坐标系平行 finish !求解 /solu d,all,ux allsel,all antype,trans outres,all,all fk,4,fy,-1000 time,10 !第一个载荷步 autots,on deltim,0.5 kbc,0 dk,1,uy,0.02 lswrite,1 time,20 !第二个载荷步 lswrite,2 time,35 !第三个载荷步 dk,1,uy,0 lswrite,3 time,45 !第四个载荷步 lswrite,4 lssolve,1,4,1 save finish !时间历程后处理 /post26 nsol,2,1,u,y,uy !节点1在y方向上的位移变量参考号为2 deriv,3,2,1 !编号2的变量对编号1的变量求微分并把结果命名为3 deriv,4,3,1 !编号3的变量对编号1的变量求微分并把结果命名为4 plvar,2,3,4 !显示编号为2、3、4的变量总结这个案例与平常的瞬态分析不同的是它使用的是载荷步文件法求解优势是它可以清楚的描绘载荷的变化过程。可以作为其它载荷变化的参考。