基于SolidWorks Simulation空气阻力对扇叶静态分析.docVIP

硕士研究生课程学习报告 课程名称：基于SolidWorks动态分析及仿真 题 目：基于Solidworks Simulaton 空气阻力对扇叶的静态分析 题目类型： 学习报告 学 院： 机械工程学院 专业名称： 机械工程 姓 名： 马强强 学 号： 2015200332 任课教师： 朱增宝 授课时间：2016年 5月 3日～2016年 6月 29日 提交时间： 2016年 6 月22日 基于SolidWorks Simulation空气阻力对扇叶静态分析 (安徽理工大学 机械工程学院 淮南 232000) 摘要：以电风扇的扇叶为研究对象，以SolidWorks三维建模软件为平台，实现电风扇扇叶零件的建模，通过设置边界条件、外部载荷、固定几何体，并且合理的划分网格，利用Simulation模拟在实际情况下外界空气阻力对扇叶转速的影响，不断增大或减小对扇叶的扭矩，划分不同数量的网格，以获得同等材质下，作用效果最佳时与外界阻力的的关系。 关键词：simulation 扇叶 划分网格 引言 在炎热的夏季，电风扇无疑是普通大众抵御酷暑的不二选择，随着科技的不断进步，电风扇的质量也越来越好，电风扇的主要部件是交流电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力带动主轴旋转，从而令风扇叶片转动。其中扇叶是电风扇的主要部件，而扇叶的外界阻力对转速的影响决定了产品的好坏。 1 方法介绍 在用simulation进行有限元分析时，利用三维建模软件代替真实实体，simulation极大地简化了分析模型，减少实体接触的数目，加快了分析的速度，在完成整体分析过程后，生成的分析结果可以为我们的产品设计提供相关的参数设计。 2分析过程 2.1建立扇叶的solidworks三维建模 借助solidworks的实体建模功能，采用自底向上的设计方法，对电风扇的扇叶进行三维实体建模，在本文实际模拟过程中金属材料选取硬质合金钢。 图1 扇叶三维模型 2.2利用simulation对模型进行静态分析 2.2.1对扇叶网格划分 电动机通过主轴旋转带动扇叶旋转，在实际运动中由于外界空气对流的影响，导致扇叶的转速发生微小的变化，直接影响风力的大小。通过模拟对扇叶施加200n/m的转矩，对扇叶进行网格划分。 图2扇叶网格划分 2.2.2对扇叶应力应变分析 外界空气阻力对扇叶的转速产生一定程度上的影响，通过上图对扇叶的网格划分和施加一定转矩，可以观察出不同转矩下的应力应变云图，从而一定程度上了解外界阻力对风速的影响程度。 图3扇叶的应力云图 图4扇叶的应变云图 2.2.3 扇叶的位移云图 电机在转动时扇叶也在旋转，扇叶在旋转过程中由于发生轻微的窜动，以及外界空气阻力的影响，使扇叶运动位移发生变化，通过simulation仿真得出位移云图。 图5 扇叶的位移云图 3 总结 通过simulation对扇叶运动进行仿真分析，得出在不同扭矩下对扇叶风速的影响，同时得出应力应变云图，进而分析转矩与空气阻力的关系，为扇叶转速设计提供实验依据。 参考文献： [1] 詹维迪. Solidworks快速入门教程[K]. 机械工业出版社,2008 [2] 赵翠. Solidworks设计与分析教程[K]. 机械工业出版社, 2008 [3] 郭晓宁.基于solidworks的平面连杆机构实体运动分析［J］. 西安：西安理工大学学报.2001(4). [4] 江洪,魏峥.Solidworks二次开发实例解析[K].北京.机械工业出版社.2004