钢结构的建模及有限元分析

钢结构的建模及有限元分析

摘  要

有限元法是一种有效的数值计算方法，运用有限元法对摩托车车架和U型楼进行分析可以有效的指导和修正设计。但是应用有限元法对摩托车车架和U型楼进行分析，是一项综合性的工作。要掌握有限元分析方法，首先必须熟悉有限元软件和分析过程，还要对力学和有限元理论有较深的理解。车架是摩托车的关键零件，车架结构直接影响到摩托车的舒适性和安全性。 

本文在对样车车架测量的基础之上，使用UG软件建立车架的三维模型，利用有限元方法以及ANSYS软件对摩托车车架进行强度、刚度分析，主要进行了静态的应力及应变分析，动态的模态分析，得到相应的数据以及动态图形显示，同时寻找到受力的关键截面，并采取相应措施改进设计。对U型楼进行变形位移的模拟，观察不同方向下楼面梁的变形，找出变形最大的单元，从而对此单元进行改进，以达到强度等要求。

关键字： 有限元法 摩托车车架 应变分析 设计

目 录

摘  要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2有限元的发展历史和现状 1

第二章ANSYS有限元的基本步骤 3

2.1有限元模型的建立 3

2.2  ANSYS的主要功能模块 5

2.2.1前处理模块 5

2.2.2分析求解模块 5

2.2.3后处理模块 5

2. 3有限元静力分析 6

2.4有限元动力分析 6

第三章摩托车车架的结构设计 7

3.1摩托车车架设计的要求 7

3.2车架有限元模型的要求 8

3. 3车架结构型式及主要尺寸 8

第四章车架的优化计算 10

4.1有限元法在车架的动态分析中的应用 10

4.2车架结构的适度简化 10

4.3车架的中面模型 11

4.4单元的选择和划分 11

第5章车架的模态和瞬态分析 13

5.1车架结构模态分析 13

5.2归纳总结 21

第六章U型楼面梁的分析 23

6.1钢架楼的发展 23

6.2钢结构的特点 23

6.3钢架楼的分析 25

6.4总结 29

结束语 30

参考文献 31

致谢 32