基于ANSYS方向盘结构分析

花和尚

通过ANSYS软件对方向盘做结构分析，在施加载荷和约束后，找出薄弱部位。通过分析应力最大部位产生原因，提出改进措施。
2 模型建立和有限元前处理
2.1 模型建立
    PRO/E建模，为了减少网格数量，缩短计算时间，对方向盘实体建立做简化处理，结构强度无影响的部位没有进行造型，实体如图1所示：


图1 简化后的方向盘数模


    简化掉左右肋的4个耳特征、上表面的14孔特征、轮缘底部的2个倒圆角特征、1个平台特征；这些特征对结构无影响。
2.2 ANSYS前处理
    M11方向盘材料：AM50
    单元类型：Solid185
    弹性模量：4.5e9
    泊松比：0.3
    密度：1.6
    载荷类型：a)位移载荷：轮缘下表面3方向约束0
              b)压力载荷：上面板加压力200
    用ANSYS自带的网格划分工具做前处理，划分有限元网格，网格如图2所示


图2 有限元模型


3 ANSYS求解和后处理
    输出结构为加载后的应力、应变。求解后通过后处理器显示方向盘的应力云图，从图3可以看出方向盘在加载后应力最大部位

  


  
图3 后处理后的应力云图及应力最大部位


    分析原因，可能是由于该处由于凹槽过长，并且过度不圆滑，导致该处在受到压力的时候产生应力集中。
    通过把凹槽长度缩短或者在该处倒圆角，使过度圆滑，改动后的应力最大部位如图4a、b所示：

  
a 缩短凹槽长度            b 增加过度圆角
图4 改动后的应力最大部位

hanfeifei

刚在eworks上看到同样的东西，都是你写的么？

suiniba

E是等于4.5e9?还是4.5e7?
楼主M11的材料是AM50 弹性模量和泊松比还有密度是哪得到的？

baotianm

有详细步骤就好了，我是个新手。。。