项目介绍

模拟一铜合金制作的零件在一定边界条件下，施加不同的温度，从而改变该零件的应力、位移，并对位移(Tatal Displacement)和应力（VonMies Stress）结果进行比较。

该项目使用SOLIDWORKS和ANSYS Workbench两款软件进行模型的搭建和分析。其中，使用SOLIDWORKS进行模型的搭建，使用ANSYS Workbench进行材质赋予、网格划分、边界条件赋予和模拟计算。

应用领域

静力学仿真是一种用于分析物体在静态载荷下的力学行为的数值计算方法，广泛应用于航空航天、汽车、机械工程、建筑与土木工程、电子等多个领域。

计算方法

（1）模型搭建

使用SOLIDWORKS进行模型搭建，该铜合金零件材质为青铜C51000，厚度为2mm，重量378g，在半圆穹顶顶面有一个直径30mm的圆形分割线，方便后期施加作用力，对四处尖角位置进行圆角处理。

（2）材料赋予

进入ANSYS Workbench中，在静力学分析单元（static structure）中定义零件材质特性。

（3）前处理

使用ANSYS Workbench对模型进行网格划分、边界条件赋予。

（4）模拟计算

生成不同热条件下的结构位移及应力结果图。

（5）后处理

生成温度对零件位移影响折线图、应力影响折线图。

（6）结果分析

可以得出由青铜材质C51000所制成的零件在受力时，材料产生的位移和应力会随着温度的改变而改变。

在该实验项目中正比例于垂直于该截面的截面面积未发生改变，所以当温度增大时，应力随着增大。

上述实验运用于生产工作中，常见于热装法，主要用于配合较紧、压装不方便或容易损坏的中小型轴承。但是使用该方法时，仍需注意温度的影响，如果温度过高，就会导致零件受力后产生的应力大于屈服强度，从而对零件造成破坏。