CATIA有限元分析计算实例完整版docWord文档下载推荐.docx
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(3)绘制两个同心圆草图
点击【轮廓】工具栏内的【圆】按钮,如图11-5所示。
在原点点击一点,作为圆草图的圆心位置,然后移动鼠标,绘制一个圆。
用同样分方法再绘制一个同心圆,如图11-6所示。
图11-4
【草图编辑器】工具栏
图11-5
【轮廓】工具栏
下面标注圆的尺寸。
点击【约束】工具栏内的【约束】按钮,如图11-7所示。
点击选择圆,就标注出圆的直径尺寸。
用同样分方法标注另外一个圆的直径,如图11-8所示。
图11-6
两个同心圆草图
图11-7
【约束】工具栏
双击一个尺寸线,弹出【约束定义】对话框,如图11-9所示。
在【直径】数值栏内输入100mm,点击对话框内的【确定】按钮,关闭对话框,同时圆的直径尺寸被修改为100mm。
用同样的方法修改第二个圆的直径尺寸为50mm。
修改尺寸后的圆如图11-10所示。
图11-8
标注直径尺寸的圆草图
图11-9
【约束定义】对话框
(4)离开【草图绘制器】工作台
点击【工作台】工具栏内的【退出工作台】按钮,如图11-11所示。
退出【草图绘制器】工作台,进入【零部件设计】工作台。
图11-10
修改直径尺寸后的圆
图11-11
【工作台】工具栏
(5)拉伸创建圆筒
点击【基于草图的特征】工具栏内的【凸台】按钮,如图11-12所示。
弹出【凸台定义】对话框,如图11-13所示。
在【第一限制】选项组内的【长度】数值栏内输入50mm,点击对话框内的【确定】按钮,生成一个圆筒体,如图11-14所示。
在左边的模型树上出现【填充器.1】元素。
图11-12
【基于草图的特征】工具栏
图11-13
【凸台定义】对话框
(6)对零件赋予材料属性
在左边的模型树中点击选中零件名称【Part1】,如图11-15所示。
点击【应用材料】工具栏内的【应用材料】按钮,如图11-16所示。
先弹出一个【打开】警告消息框,如图11-16所示,这是因为使用简化汉字界面,但没有相应的简化汉字材料库造成的,点击警告消息框内的【确定】按钮,关闭消息框。
弹出【库(只读)】对话框,如图11-18所示。
点击【Metal】
(金属)选项卡,在列表中选择【Steel】
(钢)材料。
点击对话框内的【确定】按钮,将钢材料赋予零件。
图11-14
拉伸创建的一个圆筒体
图11-15
选中的零件名称【Part1】
图11-16
【应用材料】工具栏
图11-17
【打开】警告消息框
图11-18
【库(只读)】对话框
如果对软件内钢铁材料的属性不了解,可以查看定义的材料属性,也可以修改材料属性参数。
在左边的模型树上双击材料名称【Steel】,如图11-19所示。
弹出【属性】对话框,如图11-20所示。
图11-19
材料名称【Steel】
图11-20
【属性】对话框
(7)进入【AdvancedMeshingTools】
(高级网格划分工具)工作台
点击菜单中的【开始】→【分析与模拟】→【AdvancedMeshingTools】
(高级网格划分工具)选项,如图11-21所示。
点击后进入了【高级网格划分工具】工作台。
进入工作台后,生成一个新的分析文件,并且弹出一个【新分析算题】对话框,如图11-22所示。
点击后,在对话框内选择【StaticAnalysis】
(静态分析算题),然后点击【确定】按钮。
图11-21
【开始】→【分析与模拟】→【AdvancedMeshingTools】
(高级网格划分工具)选项
点击【MeshingMethod】
(网格划分方法)工具栏内的【OctreeTetrahedronMesher】
(Octree四面体网格划分)按钮,如图11-23所示。
需要在【MeshingMethod】
(网格划分方法)工具栏内点击中间按钮的下拉箭头才能够显示出【OctreeTetrahedronMesher】
(Octree四面体网格划分)按钮。
图11-22
【新分析算题】对话框
图11-23
【MeshingMethod】
(网格划分方法)工具栏
在图形区左键点击选择圆筒三维实体模型,如图11-24所示。
选择实体后弹出【OCTREETetrahedronMesher】
(Octree四面体网格划分器)对话框,如图11-25所示。
点击【Global】
(全局)选项卡,在【Size】
(尺寸)栏内输入5mm作为网格的尺寸;
点击选中【Absolutesag】
(绝对垂度)选项,在该数值栏内输入0.5mm;
在【Elementtype】
(单元类型)选项区内选中【Paraboic】二次单元。
点击对话框内的【确定】按钮,完成设置,关闭对话框。
图11-24
选择圆筒三维实体模型
图11-25
【OCTREETetrahedronMesher】
(Octree四面体网格划分器)对话框
在左边的模型树上右击【OCTREETetrahedronMesher.1】元素,如图11-26所示。
在弹出的右键快捷菜单中选择【UpdateMesh】
(更新网格)选项,如图11-27所示。
程序开始划分网格,划分后的四面体网格如图11-28所示。
图11-26
右击【OCTREETetrahedronMesher.1】元素
图11-27
选择【UpdateMesh】
(更新网格)选项
(8)进入【GenerativeStructuralAnalysis】
(创成式结构分析)工作台
点击主菜单中的【开始(S)】→【分析与模拟】→【GenerativeStructuralAnalysis】
(创成式结构分析)选项,如图11-29所示,进入【创成式结构分析】工作台。
图11-28
划分后的四面体网格
图11-29
点击【开始(S)】→【分析与模拟】→【GenerativeStructuralAnalysis】
(创成式结构分析)选项
(9)指定3D属性
点击【ModelManager】
(模型管理器)工具栏内的【3DProperty】
(三维属性)按钮,如图11-30所示。
点击后弹出【3DProperty】
(三维属性)对话框,如图11-31所示。
在左边的模型树上点击选择【OCTREETetrahedronMesher.1】元素,点击对话框内的【确定】按钮,关闭对话框,将3D属性指定到三维零件上。
图11-30
【ModelManager】
(模型管理器)工具栏
图11-31
【3DProperty】
(三维属性)对话框
(10)设置固支边界条件
点击【Restraints】
(约束)工具栏内的【Clamp】
(固支)按钮,如图11-32所示。
在图形区选择圆筒体的一个底面,如图11-33所示。
弹出【Clamp】
(固支)对话框,如图11-34所示。
点击对话框内的【确定】按钮,对圆筒体的一个底面增加了固支约束。
图11-32
【Restraints】
(约束)工具栏
图11-33
图11-34
【Clamp】
(固支)对话框
(11)对圆筒施加扭矩
点击【Loads】
(载荷)工具栏内的【Moment】
(扭矩)按钮,如图11-35所示。
弹出【Moment】
(扭矩)对话框,如图11-36所示。
在【MomentVector】
(扭矩分量)选项区内的【Z】数值栏内输入100Nxm,即设置扭矩z方向的分量为100Nxm。
在图形区点击选择圆筒的内表面,如图11-37所示,即设置内表面上的扭矩为100Nxm。
点击对话框内的【确定】按钮,关闭对话框。
图11-35
【Loads】
(载荷)工具栏
图11-36
【Moment】
(扭矩)对话框
同理,用同样的方法设置圆筒的外表面,对外部施加相反方向的扭矩,即要把z方向的扭矩设置为-100Nxm。
设置完成后,显示的模型如图11-38所示。
图11-37
图11-38
添加两个扭矩和固支约束后的模型
(12)计算模型
点击【Compute】
(计算)工具栏内的【Compute】
(计算)按钮,如图11-39所示。
弹出【Compute】
(计算)对话框,如图11-40。
点击勾选【Preview】
(预览)选项,点击对话框内的【确定】按钮,开始计算分析。
点击后会弹出两个对话框,一个是【Computing】
(正在计算)进程显示框,如图11-41所示,显示计算进程;
另外一个是【Computation】
(计算)框,显示当前的计算步骤和已经使用的计算时间,如图11-42所示。
图11-39
【Compute】
(计算)工具栏
图11-40
(计算)对话框
图11-41
【Computing】
(正在计算)进程显示框
图11-42
【Computation】
(计算)框
当计算进程把网格划分完毕,并计算完成刚度矩阵后,会弹出一个【ComputationResourceEstimation】
(计算资源估计)对话框,如图11-43所示,显示需要的CPU时间、需要的内存、需要的硬盘储存量,并且询问用户是否继续计算,如果点击【No】
(否)按钮,则退出计算,如果点击【Yes】
(是)按钮,则计算继续。
如果用户在图11-40【Compute】
(计算)对话框内未选中【Preview】
(预览)选项,则不会弹出【ComputationResourceEstimation】
(计算资源估计)对话框,直