座椅骨架的三维建模及模态分析(3)任务书 - 图文

课程设计（论文）任务书

学 院 学生姓名 课程（论文）题目 一、设计内容： 1.要求用三维软件CATIA\\UG\\Pro/E根据图纸或实物进行三维建摸。 2.用ANSYS进行模态分析。 汽车与交通学院 冮地 专 业 学 号 车辆工程 0802020120 座椅骨架的三维建模及模态分析（3） 二、技术要求： 1.实体建模结构尺寸和形式正确，并能进行模态分析。 2.设计说明书一份. 其中包括： （1）写出实体建模步骤。 （2）写出模型倒入导出过程。 （3）写出对模型模态分析过程等。 （4）结论（结果分析及问题讨论）。 （5）参考文献。 （6）提交catia模型文件，工程图及相关文件的电子文档。 三、进度安排： 1.熟悉题目，准备资料1天； 2.三维建摸3天； 3.模态分析3天； 4.编写设计说明书2天； 5.答辩1天. 指导教师（签字）： 专业负责人（签字）： 年 月 日 年 月 日

目录

一、CatiaV5R17实体建模过程 1. 汽车座椅骨架的尺寸测量 2. 用CatiaV5R17进行三维建模 3. (1) 座椅靠背及靠枕的建模 (2)座椅底座的建模 (3)零件图的装配

二、CatiaV5R17模型导入Ansys 12.0的过程 三、Ansys12.0Workbench模态分析过程 1.设置及网格划分

2.不同阶振型下的总体变形 3.不同阶振型下的总体变形 四、结果分析及问题讨论 五、参考文献

一、Catia实体建模过程

1.汽车座椅骨架的尺寸测量（单位：mm） (1).坐总高：910

(2).靠背高*宽：650*470 (3).靠背管子半径：10 (4).靠枕高*宽:100*100 (5).靠枕管子半径15（大）；10（小） (6).靠背下边大轴半径：15 (7).底座宽度*高度：470*260 (8).座椅管子半径：10 具体细节尺寸见二维草图：

2 .用CATIA V5 R17进行三维建模 (1) 座椅靠背及靠枕的建模 选择一平面

用曲线画出侧壁图形

拉伸后在断点处画出拉伸半圆

打孔

(2)座椅底座的建模

(3)零件图的装配

打开catia 开始→机械设计→→装配件设计→调入零件图靠背和座椅。

在利用过配成图

做同轴约束面连接约束角度约束。最终装

二、Catia模型导入Ansys 12.0的过程

首先运行ansys12.0中的workbench工具，进入程序； 在unsaved project-workbench中，依次选择utility menu>file>import导入文件

，选择stp类型的catia模型文件“zuoyi”，点

击“打开”

在界面左侧工具栏，双击toolbox中的modal（ANSYS），在project schematic中找到 B：modal（ANSYS）项目，双击geometry选项

弹出新界面的同时，选择select desired length unit：meter。

在新界面B:Modal(ANSYS)-DesignModeler中，依次选择utility>file>Import External

Geometry File

件“zuoyi”，点击“打开”

单击按钮Generate

，生成catia模型。

，选择stp类型的catia模型文

三、Ansys模态分析过程

1.设置及网格划分：

返回unsaved project-workbench界面中，找到B：modal（ANSYS）项目，双击setup选项

等待计算后，弹出新界面B:Modal(ANSYS)-Mechanical[ANSYS Multiphysics] 点击Outline中的project>Model(B4)>Geometry，弹出

依次对各部分实体的材料类型进行定义（厚度0.005m），材料特性为纲结构，弹性模量和泊松比均为默认值。

单元网格划分选择默认的自由网格划分

右键点击outline中的project>Model(B4)>Medal(B5)>Solution(B6)选项，

依次点击Insert>Deformation>total作为分析结果

在outline中点击project>Model(B4)>Medal(B5)>Solution(B6)>Total Deformation

在当前屏幕左下方的Details of“Total Deformation”中，选择Definiton>Mode，将模式其数值设置为52

在outline中点击project>Model(B4)>Medal(B5)>Ansys Settings

在Details of“Analysis Settings”中

选择options>Max Modes to Find将其最高阶数设置为52

单击solve按钮模型网格划分

，运行ANSYS workbench solution status等待运算

运算完成，模态图像

2.不同阶振型下的总体变形（Mode-Frequency）图表

3.不同阶振型下的总体变形——阶数1至52的模态图像

1阶

5阶

10阶

14阶

15阶

16阶

25阶

39阶

40阶

41阶（1）

41阶（2）

42阶

43阶

44阶

45阶

46阶

47阶

48阶

49阶

50阶

51阶

52阶

四、结果分析及问题讨论

1.在Ansys12.0中对模型进行模态分析以后，可以得到52阶固有频率所对应的振型。不同的振型下所对应的振动形式也是不同的。所以通过本次设计，我们能够更加的仔细的观察到该座椅，在各阶固有频率的振动下所对应系统的各个节点位移。

2.本次设计在catia建模时，为了座椅整体的美观大方，在坐垫平板第三块（与水平方向成最大角度的带孔平板）与座位结构梁（U形杆）正方向附加了一块补充铁片。但是后期经模态分析以后，发现该铁片对整体结构的振动影响较大。可能是对该铁片的建模设置有问题，或者是该铁片布置方式和位置不恰当，希望老师能和我们一起加以分析处理。

五、参考文献

1.张乐乐，苏树强，谭南林.ANSYS辅助分析应用基础教程及上机指导.北京：清 华大学出版社，北京交通大学出版社，2007.12

2，陈靖芯.基CATIA的三维参数化建模方法及其应用。扬州大学,江苏大学,汽车与交通工程学院.2003

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yef6.html