1、本科毕业设计（论文）题 目 角支座建模及强度分析 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文） ，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本
2、和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用
3、学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300 字左右） 、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论） 、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字
4、数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于 1 万字（不包括图纸、程序清单等） ，文科类论文正文字数不少于 1.2 万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件） 。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用 A4 单面打印，论文 50 页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）
5、设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它目录中文摘要英文摘要前言第一章 绪 论1.1 课题研究的背景及意义 1.2 PROE 和 ANSYS 软件简介1.3 本设计的主要目标及内容第二章有限元分析2.1 有限元法简介2.1.1 有限元法的基本思想2.1.2 有限元法的特点2.2 ANSYS 的发展及现状2.3 ANSYS 分析的基本过程第三章 角支座的有限元问题分析3.1 角支座结构特点3.2 角支座几何尺寸的设定3.3 材料选定3.4 适用场合第四章 PROE 软件角支座的三维建模4.1 PROE 建模的思路和过程4.2 ANSYS 的导入和分
6、析4.3 网格划分4.4 加载荷第五章 角支座的有限元结构强度计算分析5.1 软件计算和内容5.2 查看 von Mises 等效应力5.3 查看接触应力5.4 接触应力集中点分析结论致谢参考文献2角支座建模及强度分析摘 要角支座是机械工程中的经常使用的支撑类结构，有固定角支座、可动角支座、双向滑动角支座、抗震角支座等等各种类型。角支座广泛使用于各种建筑,是人类建筑活动中必不可少的零件,有不可替代的作用。角支座在工作过程中承受较大的弯曲载荷作用，是拉弯复合变形典型零件，要求其具有足够的强度和刚度要求，才能满足使用要求。该课题角支座的应力分布规律，课题具有使用价值,是对角支座的强度进行深刻的研究
7、和分析,对支座进行了受拉、受剪和受压力学性能参数分析和经济性比较,找出了主要影响因素、影响规律和影响大小。对影响支座纯弹性设计的接触问题和应力集中问题进行了分析,研究了影响接触应力大小的主要因素，提出了减小应力集中的构造措施,并对规程中部分条文进行了探讨，提出了补充建议。但是进行角支座的建模及强度分析需要使用PROE 和 ANSYS 这两个软件的帮助，我这次设计使用的是 PROE5.0 版本和ANSYS13.0 的版本，PROE 有网上教学和汉化版，较容易上手。但是ANSYS13.0 的版本因为软件较新且功能庞大，还未有汉化版本和网上教学，所以学习和使用 ANSYS 具有比较大的难度，需要在指
8、导教师的指导和帮助下才能完成有限元的分析。关键字：角支座；强度分析；载荷；受力分析3Angle support modeling and strength analysisAbstractAngle of bearing support class structure is frequently used in mechanical engineering, with a fixed Angle of bearings, movable Angle bearings, two-way Angle of sliding bearing, seismic Angle of bearing, and
9、 so on all kinds of types. Angle of bearing is widely used in all kinds of buildings, are essential parts of human construction activities, has an irreplaceable role. Angle of bearing in the process of work under bending load, is a typical parts, bent compound deformation demands it has sufficient s
10、trength and rigidity, can satisfy the use requirement. Angle of the subject bearing stress distribution, subject has the use value, is the strength of the diagonal bearing on profound research and analysis of support for the tensile, shear and compressive mechanical properties parameter analysis and
11、 economical comparison, find out the main influence factors, and the size of the effect and influence. Affecting the bearing contact and stress concentration problems of pure elastic design are analyzed, and studied the main factors influencing the size of the contact stress, reduce the stress conce
12、ntration of structural measures are put forward, and the procedures of some clauses are discussed in this paper, the supplementary Suggestions are put forward. Angle support modeling and strength analysis but you need to use the help of the two PROE and ANSYS software, this design USES the PROE5.0 v
13、ersion and ANSYS13.0 version, PROE online teaching and localization version, is easier to get started. But ANSYS13.0 version because software is relatively new and huge function, also no localization version and the online teaching, so the difficulty of learning and using ANSYS is larger, the guidan
14、ce of teachers and help to complete finite element analysis.Key words: Angle support; Strength analysis; Load; Stress analysis 4前 言角支座的建模及强度分析充分体现了现代 CAD/CAM 技术的快速发展和高超的应用，CAD/CAM 技术即计算机辅助设计制造与计算机辅助制造技术。它是一项利用计算机技术为主要手段，通过生成和利用各种数字信息和图形信息，帮助人们完成产品设计与制造的技术。CAD/CAM 技术的发展和应用水平已成为衡量一个国家科技现代化和工业化水平的重要标志之
15、一。角支座的建模及强度分析主要研究角支座材料、几何形状与受力之间的关系，以便能够设计出性能更好、承受载荷能力更大的产品。找出了主要影响因素、影响规律和影响大小。分析了上支座球饼厚度、下支座顶板厚度、材料屈服强度等参数对支座受压、受剪和受拉时力学性能、经济性以及等强设计的影响。本课题主要在 PROE 软件中进行三维建模，然后将角支座的三维模型导入ANSYS 软件中，进行有限元的分析计算，利用 ANSYS 软件的分析做出角支座各部位受力的位移图、应力图和应变图。根据角支座受力的各种受力图来设计能够承载更大的力的产品，选择更合适的材料或产品形状等等，使设计出的产品能够承受更大的载荷，质量和性能更强。
16、现代角支座的发展和应用虽然已经达到相当高的水平，但因为角支座需要承受较大的弯曲载荷作用，要求具有很高的刚度和强度，但是受限于材料的限制，角支座的发展也已达到一个瓶颈。如果有强度和刚度更高的材料就可能制造出能够承受更大弯曲载荷的角支座，就可以更加简便工程建造的过程和减少工程造价的费用。制造业是一个国家的基础，只有将基础建造的坚实牢固，才能堆砌更高更强的未来。51 绪论1.1 课题研究的背景及意义角支座的建模及强度分析实在 PROE 的品台上建立三维模型，然后件三维模型导入 ANSYS 软件之中进行强度分析和研究。首先建立三维模型是使用PROE5.0 版本的软件，打开零件设计界面，首先选定一个平面
17、，再次平面上建立基础的拉几何图案即一个长方形长 200cm 宽 100cm。确定后选中长方形拉伸40cm，然后继续在此平面上作图，画出一个直径 30cm 的圆形并阵列出其他 5个。要求这 6 个圆形在长方形的下半部每边 3 个并平行，完成作图后确定选择移除材料。继续在此平面作图并选择长方形的上半部建立一个宽 40cm 的相同长度的长方形并拉伸 160cm，在拉伸的长方形挖同样的 6 个螺孔。之后再零件中做出支撑块，即完成角支座三维模型的建立。完成角支座的三维模型的建立后，打开 ANSYS 软件建立和 PROE 软件的传输接口，将 PROE 做出的三维模型保存为 igs 格式即可将三维模型导入
18、ANSYS 软件中进行强度分析，而不会使三维模型在导入的过程中丢失特征导致导入失败而不得不重新建立三维模型。将完成的角支座三维模型导入 ANSYS 软件中进行强度分析，将角支座的一边固定开始分析角支座的强度。由于支座上半部要承受力，在支座所承受的各种载荷中，竖向压力往往期控制作用，通过上支座高度、上支座厚度、下支座厚度等参数的分析实验，压力性能以及经济性的影响分析，发现所建模型能够较好的模拟角支座受压力学的结果和性能，得出有限元分析的结果和实验结果吻合较好。而且角支座下支座、下支座高度和下支座厚度以及材料屈的服强度对角支座的压力学结果和性能影响较大。随着上述参数的取值增加，支座的承载力和后期刚度均有所增大。上支座高度对支座性价比影响最大，下支座、下支座高度和下支座厚度对支座性价比影响较小。动载分析分析可以在动载荷作用下支座的应力和应变随载荷的变化做出分析，这个分析实验可以在角支座运用于桥梁建筑时对角支座的抗震做出分析，在动载荷的作用下，分析研究结构的动态响应，主要关心在所施加的载荷谱上支座各主要部件的应变随时间变化。
