abaqus洗衣机门铰链有限元分析(附件)

目 录
1 引言 6
1.1 了解有限元 8
1.1 Abaqus/CAE的前后处理模块 9
2.1 Abaqus/Standard隐式非线性分析求解器模块 10
2.2 仿真模型的简化处理 10
3 材料的选择以及截面属性的创建 10
4 ABAQUS中的网格区域的划分 10
5 边界的条件的确定以及载荷的分析 12
6 对得出的计算结果进一步的加以分析 12
7 产生最后的分析结果 13
8 分析结论及改进措施 14
结论 16
致谢 17
参考文献 19
前言
随着科学技术的飞速发展，现代生活的高效率让洗衣机走进了千家万户，成为了生活必备用品之一。各式各样的洗衣机也层出不穷，夏普，西门子等知名品牌的洗衣机质量好，口碑好，结实耐用。洗衣机的门铰链是洗衣机门与洗衣机箱体之间相连接的必不可少的重要环节，它的存在使得洗衣机门在数以万次的开关门过程中，任然不会出现损坏的情况。
我的论文课题是把滚筒洗衣机的门铰链作为毕业设计的研究对象，应用Abaqus软件来分析门铰链在反复的开门过程中受多次撞击力的情况下，门铰链强度是不是能够满足洗衣机的使用要求，从而防止铰链结构的设计及材料的选择出现不合理的现象。这样会造成门铰链的强度不符合要求，出现开裂等问题。在滚筒洗衣机的产品的初期设计阶段，应用有限元分析，可以改善结构设计的可靠性，缩短产品的开发周期。鉴于门铰链的设计在现阶段已经处于饱和的阶段，所以我的设计在借鉴部分门铰链的前提下进行设计。在SolidWorks里面完成初期的设计，并在多次的修改后，把设计好的图形导入到ABAQUS中进行仿真分析。再把得到的结果进行再次分析、修改。得到最后的结论。
引言
门铰链是一种能够让门可以自然、平滑的旋转、开启、关闭的一个机械装置。门铰链是由铰链座和铰链体组成的。铰链体一端通过芯轴与门框相连，另一端与门扇相连。从产生之初就被应用在了门的开合上。生活中也随处可见他的声影。
因为洗衣机上的门铰链是滚筒洗衣机的及其重要的零部件，它的结构设计是否合理将直接影 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072& 
响到洗衣机门的开启，洗衣机门铰链的使用寿命是否满足要求等问题。铰链在生活中的应用是非常广泛的，是必不可少的配件，我们一般很少注意到它的身影，而它在门扇上发挥着很大的作用，为门扇关闭时提供缓冲功能，减少噪音和摩擦。
它用铰链支撑的部分和与铰链支撑部相对应地将洗衣机门固定在与机箱上，在铰链支撑部的外表面上形成有突出的制动结构。铰链支撑部的附近还装有防止旋转的设置，当门在以铰链针为中心旋转时，制动结构就会通过压防止旋转的部分，这样的设计可以有效的防止上述门旋转时撞到机箱盖上。基于这样的设计结构，才能够防止当门完全开放时门与机箱盖碰撞。从而可以防止门和机箱盖发生的损伤。另外，由于防止旋转的部分可以通过按压铰链支撑部的制动结构而使门停止转动，所以可以在很大程度上减小铰链装置上的集中变形力，以达到防止铰链装置发生损毁。
由于只考察门铰链结构设计的可靠性和实用性，所以我们对门和洗衣机做了简化处理，从而降低课题研究的不确定因素。本文主要讨论滚筒洗衣机门铰链强度校核问题。以及计算门铰链的使用寿命。如下图11，图12所示：
图11 门铰链3D模型
图12 门铰链3D模型
我们都知道，门在反复的开关门时，由于每次开门的力度都不一样，门铰链就会出现损坏以至于无法使用等情况。通过对门铰链的结构进行分析，并根据分析结果进行结构修改，保证其在要求30000次撞击的情况下，铰链的寿命任然不会出现断裂的情况。根据一般的金属材料的应力寿命曲线我们可以知道：金属材料所承受的应力越小，它的寿命就越长，因此对原来结构的铰链进行分析，加强它的薄弱的地方。再对改善后的结构以相同的载荷条件进行分析，只要与之前得到的相关数据进行比较。不难得出应力大大减小，材料的寿命就会提高的结论。
了解有限元
一般来说在数学中，我们把有限元当做是一种为求解偏微分方程边值问题近似解的数值的方法。求解过程中对所有问题的区域进行分解，每个子区域都可以成为最简，像这样的简单的部分就被称作有限元。
因为由于大多数的实际问题是很难得到准确的解。而有限元分析不仅可以保证计算的精度高，还可以适应各种复杂的形状，因而成为非常有效的工程分析手段。那么使用有限元分析实际问题有哪些优势？
实现了与CAD软件的无缝衔接
现如今的工厂在制造和生产中，将有限元分析软件与通用的CAD软件的集成使用。即在使用计算机辅助软件CAD完成零部件的造型设计后，便可以直接将绘制的模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分，并同时进行模型分析和模拟计算。如果分析的结果不满足设计要求还可以重新进行设计和分析，直到满意为止。在很大程度上节省了工程设计人元的时间，提高了工作效率。
有限元分析过程中具有强大的网格处理功能
分析所绘制模型的离散性；
使用有限元方法进行求解；
得到所需的计算结果并加以分析；
CAE网格的质量结构将直接影响到离散后的模型的求解时间及求解结果的是否正确。所以软件开发商门都在网格处理方面投入极大的精力物力。这也使得网格生成的质量和效率都有了很大的提高，但在有些方面却一直没有得到改进，除了个别商业软件做得较好外，大多数的分析软件仍然没有这项功能。
Abaqus/CAE的前后处理模块
采用现阶段流行的CAD软件，或者是SolidWorks进行建模，通过拉伸、旋转、切除、倒角这样的多样化的操作手段。可以建立起真实地、有效的，并且能够反映工程结构的复杂性的几何模型。
ABAQUS仿真软件的可视化视窗系统，是具有良好的人机交互特性。软件的使用特别的人性化。
ABAQUS仿真软件同时还提供了与CAD 软件（SolidWorks）专用的数据接口，能实现与CAD 软件（SolidWorks）的无缝几何模型传递。像CATIA、UG、Pro/E、IDEAS，Solidworks等这样软件还有都是可以的。而且Abaqus还可以读取SAT、STEP、ParaSolid、IGES、DXF等不同文件格式。

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