设计（论文）题目 箱体结构有限元热分析
毕业设计（论文）开题报告内容：（主要包含选题的背景和意义；研究的基本内容和拟解决的主要问题；研究方法及措施；研究工作的步骤与进度；主要参考文献等项目）
一、 课题背景和意义
箱体是减速器的重要组成部件，它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。箱体通常用灰铸铁制造，灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。单件生产的减速器，为了简化工艺、降低成本，可采用钢板焊接的箱体。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱体用螺栓联接成一体。轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔，而轴承座旁的凸台，应具有足够的承托面，以便放置联接螺栓，并保证旋紧螺栓时需要的扳手空间。为保证箱体具有足够的刚度，在轴承孔附近加支撑筋。为保证减速器安置在基础上的稳定性并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底一般不采用完整的平面。
箱体的主要功能
(1)支承并包容各种传动零件，如齿轮 、轴、轴承等，使它们能够保持正常的运动关系和运动精度。箱体还可以储存润滑剂，实现各种运动零件的润滑。
(2)安全保护和密封作用，使箱体内的零件不受外界环境的影响，又保护机器操作者的人生安全，并有一定的隔振、隔热和隔音作用。
(3)使机器各部分分别由独立的箱体组成，各成单元，便于加工、装配、调整和修理。
(4)改善机器造型，协调机器各部分比例，使整机造型美观。

箱体的分类  
按箱体的功能可分为：
(1).传动箱体，如减速器、汽车变速箱及机床主轴箱等的箱体，主要功能是包容和支承各传动件及其支承零件，这类箱体要求有密封性、强度和刚度。
(2).泵体和阀体，如齿轮泵的泵体，各种液压阀的阀体，主要功能是改变液体流动方向、流量大小或改变液体压力。这类箱体除有对前一类箱体的要求外，还要求能承受箱体内液体的压力。
(3).支架箱体，如机床的支座、立柱等箱体零件，要求有一定的强度、刚度和精度，这类箱体设计时要特别注意刚度和外观造型。 
有限元分析及有限元热分析
  有限元分析是一种模拟设计荷载条件，并且确定在荷载条件下的设计响应的方法。有限元分析的精度，主要取决于有限元计算模型，模型必须如实反映箱体结构的力学特征，所以模型化的基本原则是再硬件可以承受的情况下尽量细分网络，使有限元模型尽量与箱体几何模型一致。
有限元热分析用于确定物体中的温度分布。热分析考虑的物理量是 ：热量的获取和损失，热梯度，热通量。ANSYS热分析包括热传导、热对流及热辐射三种热传递方式。此外还可以分析相变、有内热源、接触热阻等问题,还具有可以模拟材料固化和熔解过程的相变分析能力以及模拟热与结构应力之间的热－结构耦合分析能力。

二 、研究的基本内容和拟解决的主要问题
1、利用通用有限元分析软件ANSYS建立连接器结构有限元模型，并在这个分析的基础上对其进行热分析。
2、对局部温升、温度场分布、能耗等方面进行分析。
3、能掌握基础有限元理论与ANSYS的基本使用方法，会应用ANSYS软件选择合理的单元类型和恰当网格划分方法。
4、 完成毕业论文的撰写。

三 、课题研究的主要方法及措施
有限元法（FEA，Finite Element Analysis）的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。

本课题的主要内容是学习和掌握ANSYS有限元分析软件：
1, 采用有限元分析软件设定单元和材料参数，建立实体模型，
2, 选择合理的单元类型和恰当网格划分方法，
3, 确定边界及载荷条件，并进行求解及结果分析，
4, 在此过程中熟练掌握有限元软件基础知识及使用方法。

四、 课题的初步进度安排
进度安排：
2013.2.25 -3.3:   文献检索及英文文献翻译；
2013.3.4-3.17:    撰写开题报告；
2013.3.18 -5.30:  进行有限元建模及分析模拟；
2013.6.1-6.15:    分析模拟数据，整理模拟结果，撰写论文，答辩。。
五、主要参考文献：
[1]王勖成,邵敏,等.有限单元法基本原理和数值方法[M].北京:清华大学出版社,1997.
[2]谭长建,张娟,等.ANSYS高级工程应用实例分析与二次开发[M].北京:电子工业出版社,2006.
[3]尚晓江,邱峰,等.ANSYS结构有限元高级分析方法与范例应用[M].北京:中国水利水电出版社,2005.
[4]马奎兴.有限元及软件ANSYS简介[J].水利科技与经济,2004,10(3).
[5]刘国庆,杨庆东.ANSYS工程应用教程[M].北京:中国铁道出版社,2003.
[6]韩传军,张茂,陈珂,等.水龙头耐高压盘根密封及接触压力分析[J].石油矿场机械,2007,36(9) :58-60.
[7]张瑾.基于Pro/E和ANSYS的阀门实体建模与有限元分析[J].石油矿场机械,2008,37(1):43-45.