2。 2  静力分析理论 5

2。2。1 ANSYS 中静力学要点 6

2。3  弹性力学的基本方程 8

2。4  有限元分析求解步骤 9

2。5CAD/CAE 软件 10

2。5。1Pro/Engineer 软件 11

2。5。2Workbench 软件介绍 12

2。6  本章小结 13

第三章  悬臂梁加强筋的设计 14

3。1  设计目的及思想 14

3。2  悬臂梁的设计 14

3。3  本章小结 19

第四章  悬臂梁弯曲及扭转分析 20

4。1  悬臂梁的工况分析 20

4。2  材料参数选择 21

4。3  判断准则 21

4。4  模型网格划分 22

4。5  边界条件与载荷 23

4。6  模拟结果分析 25

4。6。1 弯曲载荷下的结果分析 27

4。6。2  载荷为扭矩的结果分析 30

4。7  本章小结 33

第五章  优化设计 34

5。1  简述优化设计 34

5。2  载荷为作用力时的优化设计 34

5。3  载荷为扭矩时的优化设计 35

5。4  本章小结 35

结 论 36

致 谢 37

参  考  文  献 38

第一章  绪论

1。1  课题背景

塑料是以高分子聚合物为主要成分，并在成型的某个阶段可流动的材料[1]。所谓 高分子聚合物，是指由成千上万个相同的小分子单体通过加聚或缩聚反应形成的长链 分子。它既存在于大自然（称为天然树脂），又能够用化学方人工制取（称为合成树 脂）。合成树脂是塑料的主体，在合成树脂中加入某些添加剂，如稳定剂、填料、增 塑剂、润滑剂、着色剂等，可以得到各种性能的塑料制品。由于添加剂所占的比例较 小，塑料的性能主要取决于合成树脂的性能。

塑料具有特殊的物理力学性能和化学稳定性能，以及良好的成型加工性能。塑料 与其它材料相比弹性模量偏低[1]，因此注塑件所需要的抗弯和抗扭刚度一般通过在注 塑件上设计加强筋、折弯或曲面的方法解决。在注塑件上设计折弯和曲面虽然可以提 高注塑件的刚度，但却得不到平的制品表面。在制品表面必须是平面的情况下只能采 用加强筋的设计以提高注塑件的刚度。论文网

加强筋的主要作用是在不增加壁厚的情况下，增强塑件的强度和刚度，避免塑件 变形翘曲。此外合理布置加强筋还可以改善冲模流动，减少内应力，避免气孔、锁孔 和凹陷等缺陷。

1。2  常见悬臂梁的应用及设计特点