现代设计方法实验报告.docx
《现代设计方法实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代设计方法实验报告.docx（6页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
现代设计方法实验报告
现代设计方法实验报告
篇一：
现代设计方法实验报告
《现代机械设计方法学》
实验报告
班级：
08机设（4）班学号：
XX姓名：
李成成绩：
景德镇陶瓷学院机电学院
实验一、有限元分析
（一）目的：
1、初步掌握有限元软件分析力学问题的过程，包括几何建模、网格划分等前处理功能，掌握各种计算结果的阅读。
2、掌握材料数据、载荷、约束的添加方法。
（二）要求：
学生独立完成一个算例的有限元分析，并阅读其计算结果，提交一个算例的分析报告。
（三）计算实例1、问题的描述
为了考察铆钉在冲压时，发生多大的变形，对铆钉进行分析。
铆钉圆柱高：
10mm铆钉圆柱外径：
6mm铆钉下端球径：
15mm弹性模量：
2.06E11泊松比：
0.3
铆钉材料的应力应变关系如下：
1、有限元模型。
3、应力云图，可选主应力或
σ
x、
σ
y、
τ
xy、VonMises应力、Tresca应力
之一输出结果图片，指明你所选的应力的最大值及其位置。
（本文来自：
小草范文网:
现代设计方法实验报告） （三）思考题：
1、如果要提高边界处计算精度，一般应如何处理？
在边界处划分网格
2、有限元网格划分时应注意哪些问题？
选取的时候要将编号显示出来，这样就可以更好的选择，网格尽可能的小，这样结果就越准确。
实验二、优化实验
（一）目的：
初步掌握利用ANSYS软件或MATLAB软件对问题进行分析。
（二）要求：
学生独立完成一个算例的分析，并给出算例的计算结果。
。
（三）算例
1.实际问题
梁的形状优化，优化目的是使梁的体积最小，同时要求梁上的最大应力不超过30000psi，梁的最大挠度不大于0.5in,沿长度方向梁的厚度可以变化，但梁端头的厚度为定值t，采用对称建模。
使用两种方法进行优化，两种方法优化结果。
篇二：
现代设计方法实验报告
准考证号：
1370姓名：
倪帅彪主考院校：
河南科技大学
专业名称：
080302机械制造及自动化（独立本科段）
现代设计方法实验报告
实验一
AutoCAD使用的基本知识
一、实验目的与要求：
（1）掌握AutoCAD的安装和起动
（2）了解AutoCAD操作界面组成
二、实验设备：
AutoCAD安装软件、多媒体电脑等。
三、实验内容（实验步骤及操作方法）：
1.AutoCAD的安装非常方便，同其它软件包的安装基本一样，其要点如下：
?
在光盘上找到SETUP.EXE文件并执行；
?
在序列号对话框中输入正确的软件序列号；
?
在目标位置对话框中，可考虑将AutoCAD安装在空间相对富裕的驱动器下；?
在安装类型对话框中，根据需要以及硬盘空间大小，合理选择安装类型为典型、完全、精简或自定义；
?
在文件夹名称对话框中，为AutoCAD指定一个程序文件夹。
2.AutoCAD操作界面的组成及作用
?
标题栏
标题栏位于工作界面的最上面，用来显示AutoCAD的程序图标以及当前正在运行文件的名字（第一个文件和没打开其他图形显示的是Drawing1.dwg）等信息。
单击位于标题栏右侧的按钮，可分别实现窗口的最小化、还原、最大化以及关闭AutoCAD等操作。
单击标题栏最左边AutoCAD的小图标，会弹出一个AutoCAD窗口控制下拉菜单，利用该下拉菜单中的命令，也可以进行最小化或最大化窗口、恢复窗口、移动窗口或关闭AutoCAD等操作，双击该控制图标可以关闭应用程序。
?
工具栏
工具栏是AutoCAD提供的一种调用命令的方式，它包含多个由图标表示的命令按钮，单击这些图标按钮，就可以调用相应的AutoCAD命令。
?
菜单栏与快捷菜单
AutoCAD的菜单栏由“文件”、“编辑”、“视图”、“插入”、“格式”、“工具”、“绘图”、“标注”及“修改”等菜单组成，这些菜单包括了AutoCAD几乎全部的功能和命令。
?
绘图区
绘图区是用户进行绘图和显示图形的区域，类似于手工绘图时的图纸。
当鼠标指针位于绘图区时，会变成十字光标，其中心有一个小方块，称为目标框，可以用来选择对象，使其变成可编辑状态。
?
命令区与命令窗口
绘图区的下方是命令行及命令窗口。
命令行用于显示用户从键盘、菜单或工
具栏中按钮中输入的命令内容（命令不分大小写，可完整缩写）；命令窗口中含有AutoCAD启动后所用过的全部命令及提示信息。
用户可通过按F2键来打开它。
?
状态栏
AutoCAD的最下部是状态栏，状态栏左边显示了当前十字光标所在位置的三维坐标，状态栏中部是一些按钮，表示绘图时是否启用正交模式、栅格捕捉、栅格显示等功能，以及当前的绘图空间等。
?
选项卡
每当新建一张CAD图时，选项卡都会有“模型”、“布局1”、“布局2”、3个选择项目。
选择不同的项目，就会在绘图区显示该选项的内容。
?
工具选项板
工具选项板是一种可由用户定制的工具面板，为一些常用的工具实现更为快捷的调用。
四、思考题：
1、AutoCAD在工业上的应用范围？
现在的许多工业和结构设计项目，都是通过先进的CAD技术来完成的，比如AutoCAD软件。
为了保证各种工程学科之间的协调性，设计人员可以通过AutoCAD软件，把这些学科的一些操作过程和结构细节，集中到一个共享的总体布置（GA）模型中。
该模型可以很容易的帮助设计人员，来完成多点负载或悬挂负载的框架设计，如管道，电力管道和起重机等。
AutoCAD的软件功能，还有助于用户减少在初始阶段产生的成本预算，并全面的完善材料清单。
2、AutoCAD的绘图界面都有哪些内容？
3、1、标题栏；2、菜单栏；3、工具栏；4、绘图区；5、命令窗口；6、状态栏。
实验二
AutoCAD基本命令使用
一、实验目的与要求：
（1）进一步加深对AutoCAD软件的认识。
（2）掌握AutoCAD的基本操作方法。
二、实验设备：
AutoCAD软件、多媒体电脑等。
三、实验内容（实验步骤及操作方法）：
1.AutoCAD文件操作：
?
启动AutoCAD系统，进入用户操作界面。
?
在命令行输入“Open”并回车，启动“选择文件”对话框，打开一个已有图形文件。
?
在命令行输入“Save”或“Saveas”并回车，启动“选择文件”对话框，将为当前文件保存为图形格式文件（.dwg）
2.AutoCAD绘图环境设置：
?
绘图界限设置
1）在命令行输入“Limits”并回车设置绘图界限。
2）输入绘图界限的左下角坐标，右上角坐标。
3）单击状态栏的“栅格”按钮，观察绘图区中的绘图界限。
?
绘图单位设置
1）在命令行输入“Units”并回车，系统弹出“绘图单位”对话框。
2）在对话框中选择长度“类型”及“精度”，再选择角度“类型”及“精度”。
3）按“确定”按钮。
3.认识AutoCAD坐标系：
1）启动AutoCAD，进入用户操作界面。
2）在默认状态下，AutoCAD处于世界坐标环节中，观察左下角坐标系图标。
3）在命令行输入“ucs”并回车，输入“z”并回车，输入“45”并回车，此时系统处于用户坐标系环境中，再观察坐标系图标，与世界坐标系有何不同。
4）在命令行输入“ucs”并回车，输入“w”并回车，AutoCAD又返回至世界坐标系。
5）在命令行输入“ucs”并回车，输入“y”并回车，输入“180”并回车，再观察坐标系图标，与世界坐标系有何不同。
6）在命令行输入“Line”并回车，画一条直线。
输入“ucs”并回车，输入“Ob”并回车，选择直线的某一端。
4.输入坐标：
1）在命令行输入“Line”并回车，输入起点坐标（10,10），回车，输入终点坐
标（50,60），回车。
再回车结束画线。
2）在命令行输入“Line”并回车，输入起点坐标，输入相对坐标（@30,50），回车。
再回车结束画线。
3）在命令行输入“Line”并回车，输入起点坐标（0,0），回车，输入绝对极坐标（100 4）在命令行输入“Line”并回车，单击鼠标左键输入起点坐标，输入相对极坐标（@100 5.绘制图形：
在绘图区中绘制一个边长为200的正五角星，其内角为36度。
四、思考题1、如何改变栅格间距？
在菜单栏中选择“工具-绘图设置”命令，弹出“草图设置”对话框，选择“捕捉和栅格”选项卡，在栅格间距选项组中设置“栅格X轴间距”为20，“栅格Y轴间距”为20。
2、AutoCAD的坐标输入有哪些方式？
大分两种，普通坐标和极坐标。
小分四种。
1绝对坐标X，Y2相对坐标@X，Y3绝对极坐标长 实验三
学习AutoCAD图层和线性操作
一、实验目的与要求：
（1）了解AutoCAD图层作用。
（2）掌握AutoCAD图层设置方法。
（3）掌握AutoCAD线型设置等操作方法。
二、实验设备：
AutoCAD软件、多媒体电脑等。
三、实验内容（实验步骤及操作方法）：
1.AutoCAD图层设置和控制：
?
新建图层操作
1）在命令行输入“Layer”并回车，启动“”图层特性管理器对话框。
2）单击“新建”按钮，将“图层1”改为“tc1”。
3）按照上步，再新建“tc2”、“tc3”、“tc4”三个图层。
?
设置当前层操作
1）单击“tc2”选择图层，
2）单击“当前”按钮，将“tc2”改为当前层，
3）用“工具栏”设置当前图层。
?
删除图层操作
1）单击“tc3”选择图层，
2）单击“删除”按钮，删除图层“tc3”，
3）用“Delete”键删除图层。
?
图层控制操作
1）新建“tc1”“tc2”“tc3”“tc4”四个图层
2）将“tc1”设置为当前层，用画线（Line）命令绘制一条直线。
3）将“tc2”设置为当前层，用画圆（Circle）命令绘制一个圆。
4）将“tc3”设置为当前层，用画弧（Arc）命令绘制一条弧。
5）将“tc4”设置为当前层，用画矩形（Rectangle）命令绘制一个矩形。
6）关闭“tc1”，冻结“tc2”，加锁“tc3”
7）按“确定”按钮，观察有什么改变。
2.AutoCAD绘图线型及线宽设置：
?
线型设置
1）单击“图层特性管理器”对话框；
2）单击“tc1”的“线型”栏，打开“选择线型”对话框；
篇三：
哈工大现代设计方法实验报告
1静态存储器扩展实验1.1实验目的
（1）掌握典型机电产品多学科协同优化设计软件环境组成，包括建模软件、分析软件、
协同平台；
（2）自主设计产品模型、分析过程、优化目标；
（3）对得到的优化结果进行定性分析，解释结果的合理性，编写上机实验报告。
1.2实验内容
（1）轴的有限元分析
（2）基于Adams的运动学分析与仿真
1.3实验相关情况介绍（包含使用软件或实验设备等情况）
实验室提供了的是网络协同设计环境，包括产品CAD建模、有限元分析FEM、动力学仿真ADAMS和控制仿真MATLAB。
计算机网络硬件环境和相应软件环境。
图形工作站和路由器，安装协同设计仿真软件。
在本次实验中，我使用了实验室提供的Abaqus和adams软件，对于一个已经完成建模的轴进行了有限元分析，然后在adams软件中，对一个料斗进行了建模，然后在运用该软件的协同仿真功能，添加约束，并进行了运动仿真，输出了动画结果。
达到了实验要求，基本上完成了实验目的。
对于本次实验的详细分析，可见下面的当时的实验室截图和所配的说明。
1.4实验结果（含操作过程说明、结果记录及分析和实验总结等，可附页）
（1）轴的有限元分析
1.导入部件
File->import->part，选择导入igs格式的部件设置部件名字。
成功导入部件后的情况如图所示。
2.定义材料属性选择property模块，点
creatematerial，选择Mechancial->Elasticity->elastic，
定义材料杨氏模量和泊松比。
3.创建装配体选择assembly模块，点4.创建分析步和参考点选择step模块，点
creatstep，建立分析步step-1。
点击continue，进入editstep，
instancepart，选择Independent。
设置增量步
点击菜单栏Tools->referencepoint，创建参考点，在下方输入点的坐标或者选择部件上的点，最好选择轴线上部外面的中心点。
这些过程做完后，模型变成了蓝色，在选中的点上有一个小的X。
结果如下图所示
5.创建参考点和部件上部端面的约束选择interaction模块，点
createconstraint，建立约束constraint-1。
选择couping，
然后分别选择参考点和对应的轴端面，进入editconstraint对话框设置。
创建约束完成后可见到所选平面和中心点有一束线，如下图所示。
6.定义转矩和边界条件选择Load模块，点
createload，建立载荷load-1。
选择moment，选择参考点，进入
editload对话框设置。
设置完后的情况如下图所示
7.网格划分，生成数值模型选择Mesh模块，点
assignmeshcontrols，设置单元形状和划分方式。
点
meshpart
instance，划分网格。
划分后为全绿色网格，方可进行后面的分析作业。
划分网格后的结果
如下图所示。
8.创建作业，分析计算选择Job模块，点
createjob，建立Job-1，进入editjob设置。
分析计算的结果出
来后，就可以进行后处理。
9.结果后处理
点击result进入Visualization结果模块。
点击
，显示应力云图。
点击
，激活转矩加载过程的部件变形动画。
点击
，控制
动画。
下面三个不同角度的截图就是当时的输出的动画。
升级会员 