本人从事机械设计,刚入行,对受力分析有点模糊,
在手册上基本讲到得都是最简单的交接 或者简支梁结构 你结合实际理解起来是有些困难的
你可以将那些钢结构先简化一下 然后根据刚性材料的特性来判定一下受理后的变形趋势
如果是计算准确的数值 建议学习一下ANSYS软件 对于你用到的结构 只要建模方面没有问题
加载 限定边界条件对你应该不会构成障碍 找几本软件操作方面的书学学 这种计算分析在有限元里是很简单的 到时候线性化一下结果 你就能够一步了然的知道强度是否符合要求了
楼主:
你的问题说的不是很详细,设计中受力分析一般是动态或者静态分析,但结构件常常还是静力分析。
目前据我所知没有那本书专门讲机械设计力学分析,就算有,我觉得楼主看了意义不大,因为高层建筑来自于底层的累积,学会基本力学,然后自己稍微动下脑袋即可解决工程中的问题。
而对于工程中的问题,其实也远比于书上理论上的工程实例要简单,因为工程需要简化,需要着重于哪方面考察,而忽略其他。
力学分为材料力学、结构力学、弹性力学、流体力学。
如果楼主仅仅需要了解机械设计力学类,建议前两种力学即可。
感谢采纳!
涵义:有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。利用简单而又相互作用的元素(即单元),就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。
有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解,然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件),从而得到问题的解。
因为实际问题被较简单的问题所代替,所以这个解不是准确解,而是近似解。由于大多数实际问题难以得到准确解,而有限元不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,因而成为行之有效的工程分析手段。
在机械设计上的作用:有限元分析就是分析零件的结构,分析怎么设计才能用最少材料做出最稳定的精度。一般是 proe,UG,SW建模再转到ANSYS进行分析。可以分析受力情况看看最高承受多大的力,频率,看看在不同频率下的变形量,还有受热分析等。 不过ANSYS99%英文版的。
扩展资料:
有限元分析的基本步骤通常为:
第一步 前处理。根据实际问题定义求解模型,包括以下几个方面:
(1) 定义问题的几何区城:根据实际问题近似确定求解域的物理性质和几何区域。
(2) 定义单元类型:
(3) 定义单元的材料属性:
(4) 定义单元的几何属性,如长度、面积等;
(5) 定义单元的连通性:
(6) 定义单元的基函数
(7) 定义边界条件:
(8) 定义载荷。
第二步 总装求解: 将单元总装成整个离散城的总矩阵方程(联合方程组)。总装是在相邻单元结点进行。状志变量及其导数(如果可能)连续性建立在结点处。联立方程组的求解可用直接法、选代法。求解结果是单元结点处状态变量的近似值。
第三步 后处理: 对所求出的解根据有关准则进行分析和评价。后处理使用户能简便提取信息,了解计算结果。
基本特点
有限元方法与其他求解边值问题近似方法的根本区别在于它的近似性仅限于相对小的子域中。20世纪60年代初首次提出结构力学计算有限元概念的克拉夫(Clough)教授形象地将其描绘为:“有限元法=Rayleigh Ritz法+分片函数”,即有限元法是Rayleigh Ritz法的一种局部化情况。
不同于求解(往往是困难的)满足整个定义域边界条件的允许函数的Rayleigh Ritz法,有限元法将函数定义在简单几何形状(如二维问题中的三角形或任意四边形)的单元域上(分片函数),且不考虑整个定义域的复杂边界条件,这是有限元法优于其他近似方法的原因之一。
参考资料:百度百科-有限元分析
如果你不会这些理论技能,我们可以为你提供!
精谨力学理论分析工作室的服务领域
您是否在为你们公司的设计师在做设备的开发时,只会画图而不会做理论的分析而苦恼呢?是否在为电机拖不动、气动结构夹不紧但又不能加大气缸缸径等具体结构问题而苦恼呢?如果你们存在这样的烦恼,那我们工作室将可以为你解决这些烦恼。
我们工作室的起创人长期从事机械设计工作,深刻地了解机械设计过程中存在的问题。现在大多数工程师在做所谓的“设计”时,往往就是画画图,将设备的大概样子画出来,并且能将设备运行的动作流程理清就行。设备运行的动作流程如果能够理清,听起来好象该设备就基本上能够达到所需要的功能了。然而,等设备制造出来后,实际的使用结果往往并非如此,那些设备根本达不到预期的效果。这是什么原因呢?这是因为在设计的过程存在太多的“想当然”了,“想当然”在无情的客观规律面前是站不住脚的。
我们“精谨”能为你做什么呢?
第一、理论力学(或称刚体力学)方面(零件、机构在受力条件下的平衡与运动问题)
设备的运行也属于物质世界的物质运动,其各运动参数(如速度、加速度、动能、动量等)与时间、空间有着密切的函数关系。分析清楚了这些关系,可以改善设备的运行状况,比如冲压设备可以避免在系统动能较小的位置进行冲压动作。设备的动力学、静力学分析是我们工作室擅长的主要技能之一。工作室的起创人牢牢掌握大学的力学和数学理论基础,并且精通机构动力学仿真软件(CosmosMotion)。深通此两项技巧,我们工作室定能为你们设计的设备做合理、正确的分析。如果你的设备模型存在设计上的不合理,那我们将会为你提供合理的解决方案以及重要元件(如伺服电机和丝杠)的选型。对于复杂的系统,我们常用“拉格朗日方程” :
与
作为理论计算的基本依据。我们每个理论计算都会用机构动力学仿真软件进行验证。
第二、材料力学与弹性力学方面(零件、构件在受力条件下的变形与可靠性问题)
机械设备的稳定与可靠另一个需要考虑的就是构件的应力与变形问题。这在理论上是属于材料力学与弹性力学的范畴。对于一般轴或梁的变形问题,我们一般以微分方程:
作为理论计算的基本依据;对于传动轴类零件来说,所选用的材料一般都为塑性钢材,所以其组合变形应力则以米赛斯(Mises)强度理论:
作为最大应力的计算依据,以判定最大应力是否大于材料的屈服极限。这类计算的验证,则是用当前最流行的计算方法——有限元分析软件(CosmosWorks)来完成。了(见图例2)
第三、复杂凸轮机构、连杆机构的设计
内行的人都知道凸轮机构、连杆机构的设计要比气动结构、丝杠传动结构复杂得多,要求设计者必须掌握较高的理论水平。如果你们公司的设备中出现凸轮、连杆等机构,无疑将大大提高你们公司设备的技术含金量。我们工作室所设计的凸轮轮廓曲线方程,以力学理论为依据,并经过严格的数学推导,在基圆尺寸较小的前提下尽量减小最大压力角。(见图例1)
总之,我们工作室可以为你解决所有与机械设计有关的力学问题。我们为你提供的力学分析不但能为你解决设备的实质问题,而且以下的内容将让你的设计更具说服力,更能在客户面前展示你们公司的设计理论实力:
1、复杂而正确的计算过程,运用了大量的高等数学工具和力学理论;
2、直观形象的软件分析结果(机构运动仿真过并由此得到的速度、加速度、动能等参数的曲线图和数据;有限元分析得到的应力、变形量、安全系数分布图)
图例1
图例2
那么2的速度向下,轴向力向右。由于2是从动件,从动件的圆周力和速度方向一致,2受到的圆周力就向里,1受到的轴向力就向外,同时1的圆周力向左。根据右手定则,1的实际运动速度是逆时针。
再来判断旋向,1256的旋向由于国家标准都是右旋。由于1是主动件,从左边开始分析,根据左手定则3为左旋,那么4必然为右旋,外啮合的斜齿轮必然旋向相反。如果用左右手定则来判断4,由于相对3来说,4是从动件,那么他的旋向要与左右手定则判断出来的旋向相反,或者说要用相反的手判断(没办法,这就是从动件的宿命,谁叫你是从动件,主动件就牛逼很多,该是哪手就是哪手)。锥齿轮就没有相反一说,可以直接用左右手定则判断7为左旋,8为右旋。