有限元课程设计--- 壁式空调支撑架受力有限元分析

1、 课课 程程 设设 计计 报报 告告 课题名称课题名称 机械结构与有限元法 - 1 - 壁式空调支撑架受力有限元分析壁式空调支撑架受力有限元分析 摘要摘要： 由于空调的大量使用， 空调支撑架的结构及性能也显得越来 越重要，基于此，我从理论力学的角度用有限元软件分析其受力 情况，并对其应力集中的地方进行结构补偿，没有应力的地方， 尽量节省材料。从结构方面不断改进，从性能方面不断提升，使 之更美观，更实用。 引言引言： 随着气候的无常的急剧变化，空调已经成为人们的日常生活 中的必备品，已经走进了绝大多数人家。然而，安装空调已然进 入了我们的考虑范畴， 从能源及成本的角度考虑如何能够使用最 少、最轻

2、的建材还能够保证安全，已经成为我们更应该关注的问 题。由此，我从受力方面对其简单的模型进行分析，并对分析结 果中应力较大处可以增加材料或肋板等措施来加强， 使之能够保 证受力安全，对于分析结果中应力较小甚至没有应力的地方，进 行结构的改进，使之更加节省材料。 - 2 - 正文正文： 考虑用来支撑空调的钢支架（E=2.1e11，v=0.3） 。支架的尺寸根据空调的大 小有所不同，可按照比例适当选取，由于空调的整体重量几乎全部都集中在两个 横梁上，故其载荷可以视为固定线载荷。支架在墙壁上的固定方式为螺栓固定， 故为双点载荷约束。在给定的约束和负载下，分析其变形的形状，同时确定支架 上主应力和 vo

3、n Mises 应力。 建模分析过程建模分析过程： 1、分析问题： 给模型为平面受力有限元分析，有两个螺栓固定将其固定在墙上，故为两个 节点约束， 空调的整个重量几乎都均布在整个支撑架上， 故将其视为固定线载荷。 2、建立有限元模型 （1）添加标题 启动 ANSYS， 选择 FileChange Jobname输入 ywb 作为以后分析文件的前 缀。 选择结构分析：GUI：Main MenuPreferencesStructural （2）选择单元 GUI：Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/DeleteAdd 在对话框左侧选择 Solid 选项

4、，在右侧列表选择 Quad 8 node 82 选项，即为 8 节点 本研究课题所用单元类型为带厚度平面应力分析，因此分析类型设定为 Plane strs w/thk类 型 ： GUI ： Preprocessor MenuElement Type Add/Edit/Delete Options. 在 K3 项后面下拉菜单中选“Plane strs w/thk” 。 （3）定义常实数 GUI：Main MenuPreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/DeleteAdd. 取单元厚度为 0.03m，在弹出的对话框中 THK 后文本框中键入材料厚度值 为 0.03。 （4）定义材料属性 GUI：Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models Structural Linear ElasticIsotropic 在弹出的对话框中输入材料参数：杨氏模量（EX） ：2.lell 泊松比（PRXY） ：0.3 （5）创建实体模型 创建矩形 1 GUI ： Main MenuPreprocessorM