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ANSYS在家具强度分析中的应用

发布于:2016-04-24 16:50
强度分析

      有限元分析方法的核心思想是结构的离散化,即将实际结构对象假想地离散为有限个规则单元组合体,实际结构的物理性能可以利用对离散体的分析得出满足工程精度的近似结果来代替。随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高,有限元分析在工程设计与分析中受到了越来越广泛的重视。
      ANSYS主要功能包括实体建模、静力学分析、动力学分析、热分析、流体力学分析、祸合场分析和结构优化设计等。我国家具的优化设计研究起步较晚,技术水平较低,与国外的差距较大。为促进家具业的发展,应在设计中引入有限元理论和优化设计技术,以提高设计质量,缩短设计周期。ANSYSApp的出现,为家具的优化设计和可靠性分析等提供了一种方便有效的方法。
      目前国内应用ANSYS等有限元App在家具的力学分析与优化设计中应用极少,且可操作性不强。实木家具的材料由于各向异性,不同种类的木材之间差异较大,且常用材料的有限元常数较多,测定需要较大的工作量,但板式家具的材料与结构相对简单,因此本研究首先从板式家具最常见的结构单元搁板入手分析搁板内部的应力场分布,揭示不同状态下板件的危险区域,为板式家具的结构强度分析提供快速且直观的方法,同时也为实木家具的有限元分析奠定了基础。
      ①根据实际对象的特征,合理简化分析模型,确定采用有限单元的类型,②定义材料属性,③划分网格,建立有限元模型。定义约束,②施加载荷,③通过分析确定有限元分析的选项并求解。
      ①查看分析结果,②检验分析结果。如果分析的结果与实验值差别较大,应重新进行局部或全部网格的细化,再重新进行求解分析。自由放置的搁板是板式家具结构中最常见的板式单元,主要受力有集中载荷与均布载荷两种。下面结合书柜的实际使用情况进行相应分析。书柜一般都设置有多块水平自由放置的搁板,常见搁板跨度以400-500mm为宜,本研究分析时取搁板的尺寸为450mmx300mmx18mm(宽x长x厚),常见最重的书籍幅面为16开本(184mmx260mm)、密度为87g/cm3,水平搁板规格450mmx300mmx18mm(密度0.778/cm3),满负荷时书的总重约147.68N,搁板自重18.33N,合计P=166.01 N均布载荷q=0.37N/mm-2。参考此载荷,本研究分析中采用的载荷为:集中载荷180N,均布载荷0.4N/mm。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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