基于ANSYS在数控机床上的热特性有限元分析

目  录

1绪论 1

2 有限元原理 1

2.1 有限元法的基本思想 1

2.2 有限元法的发展概况 2

2.3 有限元法分类 3

2.4 有限元法分析过程 4

3 ANSYS概述 4

3.1 ANSYS的发展 5

3.2 ANSYS的内容 5

3.3 ANSYS的特征 7

4 ANSYS的有限元法举例 10

4.1实体建模 11

4.1.1简单的三维建模 11

4.1.2 直齿圆柱齿轮的实体建模 11

4.2 直齿圆柱齿轮ANSYS有限元分析与典型算法的比较 14

4.3加工中心机床整机热特性分析的必要性 17

4.3.1 XH6650型卧式加工中心机床的有限元建模 17

4.3.2机床的有限元模型的建立 18

4.4 机床的热特性研究 19

4.4.1 机床的热源与发热量的计算 19

4.4.2 机床的稳态温度场分析 20

4.4.3 机床的热变形分析 20

5 结论 22

致谢 23

参考文献 24

1绪论

有限元法是工程领域中应用最广泛的一种数值计算方法,它不但可以解决工程中的结构分析问题,而且已成功地解决了传热学、流体力学、电磁学和声学等领域的问题。经过四十多年的发展,有限元方法的理论已经相当完善,将有限元理论、计算机图形学和优化技术相 结合,开发出了一批使用有效的通用与专用有限元软件,它们以功能强、用户使用方便、技 术结果可靠和效率高而逐渐形成了新的技术产品,使用这些软件已经成功地解决了机械、水工、土建、桥梁、机电、冶金、锻造、造船、宇航、核能、地震、物探、气象、水文、物理、力学、电磁学以及国际工程领域众多的大型科学和工程计算难题。有限元软件已经成为推动科技进步和社会发展的生产力,并且取得了巨大的经济和社会效益。