Catia有限元分析步骤和分析实例
catia有限元分析
catia有限元分析声明:该文章由文鼎教育汇编、转载，版权归原作者所有.南京catia有限元分析培训CATIA有限元分析计算实例CATIA有限元分析计算实例11.1例题1 受扭矩作用的圆筒11.1,1划分四面体网格的计算,1,进入【零部件设计】工作台启动CATIA软件。
单击【开始】?【机械设计】?【零部件设计】选项，如图11,1所示，进入【零部件设计】工作台。
图11,1 单击【开始】?【机械设计】?【零部件设计】选项单击后弹出【新建零部件】对话框，如图11-2所示。
在对话框内输入新的零件文鼎教育集团—南京声明:该文章由文鼎教育汇编、转载，版权归原作者所有.名称，在本例题中，使用默认的零件名称【Part1】。
点击对话框内的【确定】按钮，关闭对话框，进入【零部件设计】工作台。
,2,进入【草图绘制器】工作台在左边的模型树中单击选中【xy平面】, 如图11-3所示。
单击【草图编辑器】工具栏内的【草图】按钮，如图11-4所示。
这时进入【草图绘制器】工作台。
图11,2 【新建零部件】对话框图11,3 单击选中【xy平面】,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。
文鼎教育集团—南京声明:该文章由文鼎教育汇编、转载，版权归原作者所有.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。
CATIA装配部件有限元分析
CATIA装配部件有限元分析CATIA（计算机辅助三维交互应用）是一种广泛应用于机械设计和制造领域的软件。
它提供了一套完整的工具和功能，用于实现产品创新、设计优化和数字化制造。
CATIA的装配部件有限元分析是其中一个功能强大的工具，可以帮助工程师评估设计的结构强度和性能。
装配部件有限元分析（FEA）是一项工程分析技术，用于通过将大型复杂结构分解为小的离散单元，然后通过求解线性和非线性方程组来模拟和预测结构的行为和响应。
在CATIA中，装配部件有限元分析可以通过定义装配体与零部件之间的约束关系和关联关系来分析和评估整个装配体的性能。
在进行装配部件有限元分析之前，首先需要定义整个装配体的几何模型。
CATIA可以通过多种方式创建几何模型，包括绘制、拉伸、旋转、剪切等操作，以及导入其他CAD软件中的模型。
一旦几何模型定义完毕，就可以将其转换为有限元网格模型。
在有限元网格模型中，装配体被分解为小的离散单元，每个单元称为有限元。
这些有限元具有一些特定的属性，如几何形状、材料特性和边界条件。
材料特性定义了材料的力学性能，如弹性模量、屈服强度和断裂韧性。
边界条件定义了固定和加载条件，如约束、力、压力等。
一旦有限元网格模型定义完毕，就可以进行装配部件的有限元分析。
CATIA提供了多种分析类型，包括静态分析、动态分析、热分析、疲劳分析和优化分析。
静态分析用于评估结构的强度和稳定性，动态分析用于分析结构的振动特性，热分析用于评估结构的热响应，疲劳分析用于评估结构在不同加载条件下的寿命，优化分析用于改进结构设计。
装配部件有限元分析的结果通常以图形和数值形式呈现。
CATIA可以生成各种图表和图形，以显示应力、应变、位移、刚度等参数的分布情况。
此外，CATIA还可以生成报告和动画，以帮助工程师更好地理解和解释分析结果。
总之，CATIA的装配部件有限元分析是一种强大的工具，可以帮助工程师评估装配体的强度、稳定性和性能。
通过使用CATIA的装配部件有限元分析，工程师可以优化设计、降低制造成本并提高产品质量。
CATIA元分析计算实例
C A T I A有限元分析计算实例例题1受扭矩作用的圆筒－1划分四面体网格的计算（1）进入【零部件设计】工作台启动CATIA软件。
单击【开始】→【机械设计】→【零部件设计】选项，如图11－1所示，进入【零部件设计】工作台。
图11－1单击【开始】→【机械设计】→【零部件设计】选项单击后弹出【新建零部件】对话框，如图11-2所示。
在对话框内输入新的零件名称，在本例题中，使用默认的零件名称【Part1】。
点击对话框内的【确定】按钮，关闭对话框，进入【零部件设计】工作台。
（2）进入【草图绘制器】工作台在左边的模型树中单击选中【xy平面】,如图11-3所示。
单击【草图编辑器】工具栏内的【草图】按钮，如图11-4所示。
这时进入【草图绘制器】工作台。
图11－2【新建零部件】对话框图11－3单击选中【xy平面】（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。
CATIA元分析计算实例
CATIA有限元分析计算实例11.1例题1 受扭矩作用的圆筒11.1－1划分四面体网格的计算（1）进入【零部件设计】工作台启动CATIA软件。
单击【开始】→【机械设计】→【零部件设计】选项，如图11－1所示，进入【零部件设计】工作台。
图11－1单击【开始】→【机械设计】→【零部件设计】选项单击后弹出【新建零部件】对话框，如图11-2所示。
在对话框内输入新的零件名称，在本例题中，使用默认的零件名称【Part1】。
点击对话框内的【确定】按钮，关闭对话框，进入【零部件设计】工作台。
（2）进入【草图绘制器】工作台在左边的模型树中单击选中【xy平面】, 如图11-3所示。
单击【草图编辑器】工具栏内的【草图】按钮，如图11-4所示。
这时进入【草图绘制器】工作台。
图11－2【新建零部件】对话框图11－3单击选中【xy平面】（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。
2021年CATIA有限元分析计算实例 完整版
CATIA有限元分析计算实例欧阳光明（2021.03.07）CATIA有限元分析计算实例11.1例题1 受扭矩作用的圆筒11.1－1划分四面体网格的计算（1）进入【零部件设计】工作台启动CATIA软件。
单击【开始】→【机械设计】→【零部件设计】选项，如图11－1所示，进入【零部件设计】工作台。
图11－1 单击【开始】→【机械设计】→【零部件设计】选项单击后弹出【新建零部件】对话框，如图11-2所示。
在对话框内输入新的零件名称，在本例题中，使用默认的零件名称【Part1】。
点击对话框内的【确定】按钮，关闭对话框，进入【零部件设计】工作台。
（2）进入【草图绘制器】工作台在左边的模型树中单击选中【xy平面】, 如图11-3所示。
单击【草图编辑器】工具栏内的【草图】按钮，如图11-4所示。
这时进入【草图绘制器】工作台。
图11－2 【新建零部件】对话框图11－3 单击选中【xy平面】（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。
CATIA_有限元分析
CATIA_有限元分析有限元分析是一种数值分析方法，用于模拟实际结构或部件在应力和变形等方面的行为。
它可以帮助工程师提前预测产品在使用过程中的性能和强度，并优化设计以满足要求。
CATIA提供了一套完整的有限元分析工具，包括建模、网格划分、加载和求解等功能。
在CATIA中进行有限元分析的第一步是建立几何模型。
CATIA提供了各种建模工具，可以帮助工程师创建几何形状，包括直线、曲线、曲面等。
几何模型可以通过绘制2D概念图或直接建立3D实体来创建。
CATIA还支持导入其他CAD软件创建的几何模型。
完成几何建模后，CATIA提供了一个功能强大的网格划分工具，用于将几何模型转换为有限元网格。
有限元网格是由无数个小单元组成的，每个小单元代表了结构的一小块。
网格划分的精度直接影响到有限元分析结果的准确性和计算速度。
CATIA提供了不同的网格划分算法和参数设置来满足不同的需求。
网格划分完成后，工程师可以指定加载和边界条件。
CATIA允许用户在结构上施加各种不同类型的力、压力和约束，以模拟真实的工况。
加载和边界条件的设置需要一定的工程经验和知识，以确保分析结果的可靠性。
一旦加载和边界条件设置完成，CATIA会自动求解有限元问题，并生成相应的结果。
结果包括应力、应变、变形等数据，可以用来评估产品的性能和可靠性。
通过分析结果，工程师可以确定哪些地方需要改进，并进行优化设计。
CATIA的有限元分析模块不仅能够进行静态分析，还支持动态分析、热分析、疲劳分析等不同类型的分析。
它还提供了一系列的后处理工具，用于可视化和解释分析结果。
工程师可以通过图形和表格等方式来展示和报告分析结果。
总结起来，CATIA的有限元分析功能为工程师提供了一个全面的工具集，用于分析和优化产品的性能和设计。
它可以帮助工程师在设计阶段解决问题，减少试错成本，提高产品的质量和效率。
在CATIA的指导下进行有限元分析，工程师可以更好地理解产品的行为，并做出更合理的设计决策。
CATIA有限元分析计算实例 完整版
CATIA有限元剖析盘算实例【1 】CATIA有限元剖析盘算实例例题1 受扭矩感化的圆筒－1划分四面体网格的盘算（1）进入【零部件设计】工作台启动CATIA软件.单击【开端】→【机械设计】→【零部件设计】选项,如图11－1所示,进入【零部件设计】工作台.图11－1单击【开端】→【机械设计】→【零部件设计】选项单击后弹出【新建零部件】对话框,如图11-2所示.在对话框内输入新的零件名称,在本例题中,运用默认的零件名称【Part1】.点击对话框内的【肯定】按钮,封闭对话框,进入【零部件设计】工作台.（2）进入【草图绘制器】工作台在左边的模子树中单击选中【xy平面】, 如图11-3所示.单击【草图编辑器】对象栏内的【草图】按钮,如图11-4所示.这时进入【草图绘制器】工作台.图11－2【新建零部件】对话框图11－3单击选中【xy平面】（3）绘制两个齐心圆草图点击【轮廓】对象栏内的【圆】按钮,如图11-5所示.在原点点击一点,作为圆草图的圆心地位,然后移动鼠标,绘制一个圆.用同样分办法再绘制一个齐心圆,如图11-6所示.图11－4【草图编辑器】对象栏图11－5【轮廓】对象栏下面标注圆的尺寸.点击【束缚】对象栏内的【束缚】按钮,如图11-7所示.点击选择圆,就标注出圆的直径尺寸.用同样分办法标注别的一个圆的直径,如图11-8所示.图11－6两个齐心圆草图图11－7【束缚】对象栏双击一个尺寸线,弹出【束缚界说】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【肯定】按钮,封闭对话框,同时圆的直径尺寸被修正为100mm.用同样的办法修正第二个圆的直径尺寸为50mm.修正尺寸后的圆如图11-10所示.图11－8标注直径尺寸的圆草图图11－9【束缚界说】对话框（4）分开【草图绘制器】工作台点击【工作台】对象栏内的【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修正直径尺寸后的圆图11－11【工作台】对象栏（5）拉伸创建圆筒点击【基于草图的特点】对象栏内的【凸台】按钮,如图11-12所示.弹出【凸台界说】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【肯定】按钮,生成一个圆筒体,如图11-14所示.在左边的模子树上消失【填充器.1】元素.图11－12【基于草图的特点】对象栏图11－13【凸台界说】对话框（6）对零件付与材料属性在左边的模子树中点击选中零件名称【Part1】,如图11-15所示.点击【运用材料】对象栏内的【运用材料】按钮,如图11-16所示.先弹出一个【打开】警告新闻框,如图11-16所示,这是因为运用简化汉字界面,但没有响应的简化汉字材料库造成的,点击警告新闻框内的【肯定】按钮,封闭新闻框.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【肯定】按钮,将钢材料付与零件.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【运用材料】对象栏图11－17【打开】警告新闻框图11－18【库（只读）】对话框假如对软件内钢铁材料的属性不懂得,可以检讨界说的材料属性,也可以修正材料属性参数.在左边的模子树上双击材料名称【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【Advanced Meshing Tools】（高等网格划分对象）工作台点击菜单中的【开端】→【剖析与模仿】→【Advanced Meshing Tools】（高等网格划分对象）选项,如图11-21所示.点击落后入了【高等网格划分对象】工作台.进入工作台后,生成一个新的剖析文件,并且弹出一个【新剖析算题】对话框,如图11－22所示.点击后,在对话框内选择【Static Analysis】（静态剖析算题）,然后点击【肯定】按钮.图11－21【开端】→【剖析与模仿】→【Advanced Meshing Tools】（高等网格划分对象）选项点击【Meshing Method】(网格划分办法)对象栏内的【Octree Tetrahedron Mesher】（Octree 四面体网格划分）按钮,如图11－23所示.须要在【Meshing Method】(网格划分办法)对象栏内点击中央按钮的下拉箭头才干够显示出【Octree Tetrahedron Mesher】（Octree 四面体网格划分）按钮.图11－22【新剖析算题】对话框图11－23【Meshing Method】(网格划分办法)对象栏在图形区左键点击选择圆筒三维实体模子,如图11－24所示.选择实体后弹出【OCTREE Tetrahedron Mesher】（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【Absolute sag】（绝对垂度）选项,在该数值栏内输入;在【Element type】（单元类型）选项区内选中【Paraboic】二次单元.点击对话框内的【肯定】按钮,完成设置,封闭对话框.图11－24选择圆筒三维实体模子图11－25【OCTREE Tetrahedron Mesher】（Octree 四面体网格划分器）对话框在左边的模子树上右击【】元素,如图11-26所示.在弹出的右键快捷菜单中选择【Update Mesh】（更新网格）选项,如图11-27所示.程序开端划分网格,划分后的四面体网格如图11-28所示.图11－26右击【】元素图11－27选择【Update Mesh】（更新网格）选项（8）进入【Generative Structural Analysis】（创成式构造剖析）工作台点击主菜单中的【开端（S）】→ 【剖析与模仿】→【Generative Structural Analysis】（创成式构造剖析）选项,如图11-29所示,进入【创成式构造剖析】工作台.图11－28划分后的四面体网格图11－29点击【开端（S）】→ 【剖析与模仿】→【Generative Structural Analysis】（创成式构造剖析）选项（9）指定3D属性点击【Model Manager】（模子治理器）对象栏内的【3D Property】（三维属性）按钮,如图11－30所示.点击后弹出【3D Property】（三维属性）对话框,如图11-31所示.在左边的模子树上点击选择【】元素,点击对话框内的【肯定】按钮,封闭对话框,将3D属性指定到三维零件上.图11－30【Model Manager】（模子治理器）对象栏图11－31【3D Property】（三维属性）对话框（10）设置固支鸿沟前提点击【Restraints】（束缚）对象栏内的【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【肯定】按钮,对圆筒体的一个底面增长了固支束缚.图11－32【Restraints】（束缚）对象栏图11－33图11－34【Clamp】（固支）对话框（11）对圆筒施加扭矩点击【Loads】（载荷）对象栏内的【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【Moment Vector】（扭矩分量）选项区内的【Z】数值栏内输入100Nxm,即设置扭矩z偏向的分量为100Nxm.在图形区点击选择圆筒的内概况,如图11－37所示,即设置内概况上的扭矩为100Nxm.点击对话框内的【肯定】按钮,封闭对话框.图11－35【Loads】（载荷）对象栏图11－36【Moment】（扭矩）对话框同理,用同样的办法设置圆筒的外概况,对外部施加相反偏向的扭矩,即要把z偏向的扭矩设置为－100Nxm.设置完成后,显示的模子如图11－38所示.图11－37图11－38添加两个扭矩和固支束缚后的模子（12）盘算模子点击【Compute】（盘算）对象栏内的【Compute】（盘算）按钮,如图11－39所示.弹出【Compute】（盘算）对话框,如图11-40.点击勾选【Preview】（预览）选项,点击对话框内的【肯定】按钮,开端盘算剖析.点击后会弹出两个对话框,一个是【Computing】（正在盘算）过程显示框,如图11－41所示,显示盘算过程;别的一个是【Computation】（盘算）框,显示当前的盘算步折衷已经运用的盘算时光,如图11－42所示.图11－39【Compute】（盘算）对象栏图11－40【Compute】（盘算）对话框图11－41【Computing】（正在盘算）过程显示框图11－42【Computation】（盘算）框当盘算过程把网格划分完毕,并盘算完成刚度矩阵后,会弹出一个【Computation Resource Estimation】（盘算资本估量）对话框,如图11－43所示,显示须要的CPU时光.须要的内存.须要的硬盘储存量,并且讯问用户是否持续盘算,假如点击【No】（否）按钮,则退出盘算,假如点击【Yes】（是）按钮,则盘算持续.假如用户在图11－40【Compute】（盘算）对话框内未选中【Preview】（预览）选项,则不会弹出【Computation Resource Estimation】（盘算资本估量）对话框,直接运行盘算.对于比较庞杂的构造,盘算时光比较长时,建议用户选中该选项,如许可以大致懂得算题所须要的时光和盘算机资本,用户本身也估算,盘算机设置装备摆设是否可以或许知足请求.点击对话框内【Yes】（是）按钮,持续盘算.程序从新弹出【Computing】（正在盘算）过程对话框,此时,假如用户想终止盘算,仍然可以点击该对话框内的【撤消】按钮,撤消盘算过程.图11－43【Computation Resource Estimation】（盘算资本估量）对话框（10）显示模子盘算成果在左边的模子树中鼠标右击【】,如图11－44所示.在消失的菜单中选择【Generate Image】（生成图像）选项,如图11-45.选择后弹出【Image Generation】（图像生成）对话框,如图11－46所示.在对话框内选择【Stress full tensor component】（应力张量的分量）选项,选择后,消失应力张量图像,如图11－47所示.图11－44右击【】图11－45选择【Generate Image】（生成图像）选项图11－46【Generate Image】（生成图像）选项图11－47应力张量图应力张量图中,含有网格.鸿沟前提,同时未显示为黑色,下面临图像进行修正.在图像区或者模子树上点击选中固支束缚和扭矩载荷名称或者符号,然后在【视图（v）】对象栏内点击【隐蔽/显示】按扭,如图11－48所示.将固支鸿沟前提.扭矩载荷前提隐蔽起来.将图例移动到图形旁边.在图例上点击左键,然后在图例上按下中央键不松开,即可移动图例.移动到适合地位后,再点击左键.图形区从新处于激活状况.在【视图（v）】对象栏内点击【带材料着色】按扭,如图11－49所示,显示材料.最终修正后显示的应力张量图如图11－50所示.图11－48【视图（v）】对象栏内图11－49【视图（v）】对象栏内点击【带材料着色】按扭图11－50修正后显示的应力张量图下面将圆筒剖开,检讨其内部应力散布情形.点击【Analysis Tools】（剖析对象）对象栏内的【Cut Plane Analysis】（剖切平面剖析）按钮,如图11－51所示.弹出【Cut Plane Analysis】（剖切平面剖析）对话框,如图11－52所示,不选中对话框内的【Show cutting plane】（显示剖切面）选项,在图形区不显示出剖切面.同时在图形区显示罗盘,用户可以操纵罗盘,对应力散布图进行不合偏向的剖切,如图11－53所示.图11－51【Analysis Tools】（剖析对象）对象栏图11－52【Cut Plane Analysis】（剖切平面剖析）对话框图11－53剖切的应力散布图（13）修正网格的参数从图中可以看出,圆筒内部的应力较高.为了使盘算成果加倍精确,对圆筒内壁的有限元网格进行细化处理.在左边的模子树上双击【】元素,如图11-54所示.双击后弹出【OCTREE Tetrahedron Mesh】对话框,如图11－55所示.点击【Local】（局部）选项卡,在【Available specs】（可用的特定参数）区内,点击选择【Local size】（局部尺寸）选项,然后点击【Add】（添加）按钮,弹出【Local Mesh Size】（局部网格尺寸）对话框,如图11－56所示.在【Value】（数值）栏内输入2mm,在图形区选择圆筒的内概况,然后点击对话框内的【肯定】按钮,封闭对话框,返回到【OCTREE Tetrahedron Mesh】对话框.图11－54双击的【】元素图11－55【OCTREE Tetrahedron Mesh】对话框图11－56【Local Mesh Size】（局部网格尺寸）对话框在【OCTREE Tetrahedron Mesh】对话框内,在【Available specs】（可用的特定参数）区内,点击选择【Local sag】（局部垂度）选项,如图11－57所示.然后点击【Add】（添加）按钮,弹出【Local Mesh Sag】（局部网格垂度）对话框,如图11－58所示.在【Value】（数值）栏内输入2mm,在图形区选择圆筒的内概况,然后点击对话框内的【肯定】按钮,封闭对话框,返回到【OCTREE Tetrahedron Mesh】对话框.图11－57选择【Local sag】（局部垂度）选项图11－58【Local Mesh Sag】（局部网格垂度）对话框在左边的模子树上右击【】元素,在弹出的右键快捷菜单中选择【Update Mesh】（更新网格）选项.程序开端划分网格,从新划分后的四面体网格如图11-59所示,可以看到,圆筒内壁的网格显著比其它部分细化.图11－59从新划分后的四面体网格点击【Compute】（盘算）对象栏内的【Compute】（盘算）按钮.弹出【Compute】（盘算）对话框,开端进行盘算.从新盘算的应力张量成果如图11－60所示.应力值有所进步.图11－60从新盘算的应力张量成果－2 划分构造化六面体网格盘算剖析（1）进入【线框和曲面设计】工作台启动CATIA软件.单击【开端】→【机械设计】→【线框和曲面设计】选项,如图11－61所示,进入【线框和曲面设计】工作台.图11－61【开端】→【机械设计】→【线框和曲面设计】选项单击后弹出【新建零部件】对话框,如图11-62所示.在对话框内输入新的零件名称,在本例题中,运用零件名称为【Part1－2】.点击对话框内的【肯定】按钮,封闭对话框,进入【线框和曲面设计】工作台.（2）界说点点击【线框】对象栏内的【点】按钮,如图11－63所示.点击后弹出【点界说】对话框,如图11－64所示.在【Y＝】数值栏内输入50mm,即在（0,50,0）地位创建一个点.点击对话框内的【肯定】按钮,创建一个点.图11－62【新建零部件】对话框图11－63【线框】对象栏用同样的办法创建第二个点（0,100,0）,第三个点（0,0,0）.（3）创建线段点击【线框】对象栏内的【直线】按钮,弹出【直线界说】对话框,如图11－65所示.在图形区选择【点1】和【点2】,如图11－66所示.点击对话框内的【肯定】按钮,创建一条线段.图11－64【点界说】对话框图11－65【直线界说】对话框持续创建第二条线段,但办法与第一条线段出创建办法不合.点击【线框】对象栏内的【直线】按钮,弹出【直线界说】对话框,在图形区选择第三个点,然后再选择【xy plane】参考平面,如图11－67所示.此时,【直线界说】对话框内【线型】下拉列表框主动更改为【点－偏向】,如图11－68所示.在【停止】数值栏内输入20mm,即线段的长度为20mm.图11－66选择【点1】和【点2】图11－67选择第三个点【xy plane】参考平面（4）扭转创建面点击【曲面】对象栏内的【扭转】按钮,如图11－69所示.弹出【扭转曲面界说对话框】,如图11－70所示.在图形区选择【直线.1】作为轮廓,选择【直线.2】作为扭转轴,如图11－71所示.图11－68【线型】下拉列表框主动更改为【点－偏向】图11－69【曲面】对象栏图11－70【扭转曲面界说对话框】图11－71选择【直线.1】作为轮廓,选择【直线.2】作为扭转轴（5）拉伸创建曲面点击【曲面】对象栏内的【拉伸】按钮,如图11－72所示.弹出【拉伸曲面界说】对话框,如图11－73所示.选择上一步扭转创建的曲面内圆作为轮廓,选择第二条线段【直线.2】作为偏向,在【拉伸限制】区内的【限制1】【尺寸】数值栏内输入50mm,即拉伸的高度为50mm.预览生成的拉伸曲面如图11－74所示.图11－72【曲面】对象栏内的【拉伸】按钮图11－73【拉伸曲面界说】对话框用同样的办法拉伸外侧的圆弧,最终形成的图形如图11－75所示.（6）付与钢铁材料在左边的模子树中点击选中零件名称【Part1】.点击【运用材料】对象栏内的【运用材料】按钮.先弹出一个【打开】警告新闻框点击警告新闻框内的【肯定】按钮,封闭新闻框.弹出【库（只读）】对话框.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【肯定】按钮,将钢材料付与零件.图11－74预览生成的拉伸曲面图11－75最终形成的图形（7）进入【ADCANCED MESHING TOOLS】（高等网格划分对象）工作台单击【开端】→【剖析与模仿】→【ADCANCED MESHING TOOLS】（高等网格划分对象）选项,如图11－76所示,进入【ADCANCED MESHING TOOLS】（高等网格划分对象）工作台.图11－76【开端】→【剖析与模仿】→【ADCANCED MESHING TOOLS】（高等网格划分对象）选项（8）划分底面网格点击【Meshing Method】（网格划分办法）对象栏内的【Advanced Surface Mesher】（高等曲面划分器）按钮,如图11－77所示.点击后在图形区选中底面,如图11－78所示.图11－77【Advanced Surface Mesher】（高等曲面划分器）按钮图11－78选中的底面留意！只选择底面.选中底面后,弹出【Global Parameter】（全局参数）对话框,如图11－79所示.点击【Mesh】（网格）选项卡,在【Mesh Type】（网格类型）栏内点击四边形网格按钮,在【Element type】（单元类型）栏内勾选【Parabolic】（二次网格）选项,在【Mesh Size】（网格尺寸）数值栏内输入5mm,勾选【Minimize triangle】（最小化三角形）选项.全体设置完成后,点击对话框内的【肯定】按钮,封闭对话框,完成平面网格划分设置.平面轮廓的边沿显示为绿色,如图11－80所示.图11－79【Global Parameter】（全局参数）对话框图11－80平面轮廓的边沿显示为绿色点击【Execution】（履行）对象栏内的【Mesh The Part】（对零件划分网格）按钮,如图11－81所示.程序开端对底面划分四边形网格,划分完成后,弹出【Mesh The Part】（对零件划分网格）对话框,如图11－82所示.对话框显示网格的尺寸,节点数目,单元数目,以及划分网格的成果.在本例题中,划分的四边形网格,网格尺寸为5mm,创建了3437个节点,创建了1083个单元,划分网格成果是正常完成.对底面划分的四边形网格如图11－83所示.图11－81【Execution】（履行）对象栏图11－82【Mesh The Part】（对零件划分网格）对话框点击【Exit】（退出）对象栏内的【Exit】（退出）按钮,如图11－84所示.退出【Surface MESHING TOOLS】（曲面网格划分）工作台,进入【ADCANCED MESHING TOOLS】（高等网格划分对象）工作台.图11－83对底面划分的四边形网格图11－84【Exit】（退出）对象栏（8）拉伸生成六面体网格点击【Mesh Transformation】（网格变换）对象栏内的【Extrude Mesher with Translation】（平动拉伸网格）按钮,如图11－85所示.点击后弹出【Extrude Mesher with Translation】（平动拉伸网格）对话框,如图所示.11－86在图形区选择上一步划分的四边形网格,点击选择第二条线段作为拉伸六面体网格的轴,在【Start】（开端）数值栏内输入0mm,在【End】（停止）数值栏内输入50mm,在【Distribution】（散布）选项区内,在【Type】（类型）下拉列表框内选择【Uniform】（平均）选项,在【Layers number】（层数）数值栏内输入23.点击对话框内的【肯定】按钮,封闭对话框,完成拉伸六面体网格的设置.在左边的模子树上右击【】元素,如图11－87所示.在弹出的右键快捷菜单中选择【Update Mesh】（更新网格）选项,如图11－88所示.程序开端更新六面体网格,拉伸创建的六面体网格如图11－89所示.图11－85【Mesh Transformation】（网格变换）对象栏图11－86【Extrude Mesher with Translation】（平动拉伸网格）对话框图11－87右击的【】元素图11－88选择【Update Mesh】（更新网格）选项（9）使平面网格处于非激活状况在左边的模子树上右击【】元素,如图11－90所示.在弹出的右键快捷菜单中选择【Active/Deactive】（激活/非激活）选项,如图11－91所示.履行本操纵后,平面网格处于非激活状况.换句话说,就是在有限元盘算剖析过程中,其实不盘算平面网格.假如用户没有履行本步调的操纵,在后面的有限元盘算中,会提醒,有些单元未赋单元属性,盘算无法进行.图11－89拉伸创建的六面体网格图11－90右击的【】元素图11－91选择的【Active/Deactive】（激活/非激活）选项（10）进入【Generative Structural Analysis】（创成式构造剖析）工作台单击【开端（S）】→【剖析与模仿】→【Generative Structural Analysis】（创成式构造剖析）选项,如图11－92所示,进入【Generative Structural Analysis】（创成式构造剖析）工作台.图11－92【开端（S）】→【剖析与模仿】→【Generative Structural Analysis】（创成式构造剖析）选项（11）对六面体网格指定3D属性点击【Model Manager】（模子治理器）对象栏内的【3D Property】（3D属性）按钮,如图11－93所示.弹出【3D Property】（3D属性）对话框,如图11－94所示.在图形区点击选择六面体网格,或者在左边的模子树上点击选择六面体网格的名称.点击对话框内的【肯定】按钮,封闭对话框,将六面体网格指定3D属性.图11－93【Model Manager】（模子治理器）对象栏图11－94【3D Property】（3D属性）对话框（12）创建曲面组对于拉伸或者其它变换创建的六面体网格,因为不象经由过程对实体直接划分网格一样,实体直接划分四面体网格时,实体的面和四面体的外轮廓等都有一一对应关系,而六面体是经由过程对平面网格进行操纵才完成的,没有一一对应的几何外形,为了便利施加载荷和鸿沟前提,须要界说面组,使六面体网格与几何图形之间保持对应关系.为了便利选择曲面,可以将六面体网格隐蔽起来,并把在【线框和曲面设计】工作台内创建的曲面都显示出来,具体操纵办法是运用【显示/隐蔽】按钮,在此处不再进行具体介绍.隐蔽六面体网格之后的几何图形显示如图11－95所示.点击【Groups】（组）对象栏内的【Surface Group by Neighborhood】（由相邻部分构成的曲面组）按钮,如图11－96所示.图11－95隐蔽六面体网格之后的几何图形显示图11－96【Groups】（组）对象栏点击后弹出【Surface Group】（曲面组）对话框,如图11－97所示.在图形区选择几何图形的底面,在【Tolerance】（公役）数值栏内输入,点击对话框内的【肯定】按钮,完成面组设置.用同样的办法界说界说圆筒表里两个圆弧面的面组.（13）创建固支鸿沟前提点击【Restraints】（束缚）对象栏内的【Clamp】（固支）按钮,如图11－98所示.弹出【Clamp】（固支）对话框,如图11-99所示.在左边的模子树上选择第一个面组【】,如图11－100所示.点击对话框内的【肯定】按钮,对第一个面组施加了固支束缚.图11－97【Surface Group】（曲面组）对话框图11－98【Restraints】（束缚）对象栏图11－99【Clamp】（固支）对话框图11－100选择的第一个面组【】（14）对内概况的面组施加扭矩点击【Loads】（载荷）对象栏内的【Moment】（扭矩）按钮.弹出【Moment】（扭矩）对话框,如图11－101所示.在【Moment Vector】（扭矩分量）选项区内的【Z】数值栏内输入100Nxm,即设置扭矩z偏向的分量为100Nxm.在左边的模子树上点击选择第二个面组【】,如图11－102所示,即设置内概况的所对应的面组上的扭矩为100Nxm.点击对话框内的【肯定】按钮,封闭对话框.图11－101【Moment】（扭矩）对话框图11－102选择的第二个面组【】同样的办法界说外概况所对应的第三个面组上的扭矩,留意第三个面组上扭矩值为负.（15）盘算模子点击【Compute】（盘算）对象栏内的【Compute】（盘算）按钮.弹出【Compute】（盘算）对话框.点击勾选【Preview】（预览）选项,点击对话框内的【肯定】按钮,开端盘算剖析.点击后会弹出两个对话框,一个是【Computing】（正在盘算）过程显示框,显示盘算过程;别的一个是【Computation】（盘算）框,显示当前的盘算步折衷已经运用的盘算时光.（16）显示模子盘算成果在左边的模子树中鼠标右击【】,如图11－103所示.在消失的菜单中选择【Generate Image】（生成图像）选项,如图11-104所示.选择后弹出【Image Generation】（图像生成）对话框,如图11－105所示.在对话框内选择【Stress full tensor component】（应力张量的分量）选项,选择后,消失应力张量图像,如图11－106所示.图11－103右击【】图11－104【Generate Image】（生成图像）选项图11－105【Image Generation】（图像生成）对话框图11－106应力张量图像读者同伙可以本身对内孔概况进行网格细化处理.11.2 例题2 推却内压的法兰11.2-1 划分四面体网格的盘算（1）进入【零部件设计】工作台启动CATIA软件.单击【开端】→【机械设计】→【零部件设计】选项,进入【零部件设计】工作台.（2）绘制圆草图点击【轮廓】对象栏内的【圆】按钮,如图11-107所示.在原点点击一点,作为圆草图的圆心地位,然后移动鼠标,绘制一个圆.下面标注圆的尺寸.点击【束缚】对象栏内的【束缚】按钮.点击选择圆,就标注出圆的直径尺寸.双击一个尺寸线,弹出【束缚界说】对话框.在【直径】数值栏内输入160mm,点击对话框内的【肯定】按钮,封闭对话框,同时圆的直径尺寸被修正为160mm.修正尺寸后的圆如图11-108所示.图11－107【轮廓】对象栏图11－108圆的直径尺寸修正为160mm（3）分开【草图绘制器】工作台点击【工作台】对象栏内的【退出工作台】按钮.退出【草图绘制器】工作台,进入【零部件设计】工作台.（4）拉伸创建圆柱体点击【基于草图的特点】对象栏内的【凸台】按钮.弹出【凸台界说】对话框,如图11-109所示.在【第一限制】选项组内的【长度】数值栏内输入20mm,点击对话框内的【肯定】按钮,生成一个圆筒体.在左边的模子树上消失【填充器.1】元素.（5）创建第二个圆草图在图形区点击选中圆筒体的上底面,如图11－110所示.单击【草图编辑器】对象栏内的【草图】按钮,进入【草图绘制器】工作台.图11－109【凸台界说】对话框图11－110选中圆筒体的上底面点击【轮廓】对象栏内的【圆】按钮.在原点点击一点,作为圆草图的圆心地位,然后移动鼠标,绘制一个圆.用和第二步同样的办法,标注并调剂圆草图的直径为80mm,如图11－111所示.点击【工作台】对象栏内的【退出工作台】按钮.退出【草图绘制器】工作台,进入【零部件设计】工作台.（6）拉伸创建第二个圆柱体点击【基于草图的特点】对象栏内的【凸台】按钮.弹出【凸台界说】对话框,如图11-112所示.在【第一限制】选项组内的【长度】数值栏内输入150mm,点击对话框内的【肯定】按钮,生成第二个圆柱体.在左边的模子树上消失【填充器.2】元素.。
catia静强度有限元分析2
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CATIA静强度有限元分析
（4）定义属性 通过3D Property按钮给支架赋予3D实体属性。在Supports一栏里选
择实体并点击OK确认。
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CATIA静强度有限元分析
（5）定义约束 通过Clamp按钮在支架上端选择如图所示曲面来施加全约束。
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CATIA静强度有限元分析
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CATIA静强度有限元分析
2、CATIA有限元模块介绍
CATIA软件在机械设计方面功能强大，但机械设计只是软件功能的一部 分。对于机械设计工程师来说，在设计完成产品中，对于产品能否满足强 度要求，能否满足各种行业标准和规范的要求，就需要对设计的产品进行 强度分析。
CATIA软件此方面的功能特别有助于新产品的开发。对于新的设计模型， 设计者可以方便地了解结构的应力分布情况，随时修改结构。
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CATIA静强度有限元分析
（2）定义材料 通过Material on Analysis Connection按钮给转向管柱定义材料参数。
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CATIA静强度有限元分析
（2）定义材料 在材料库里选择Metal-Steel并点击OK确认。
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（2）定义材料
也可通过User Material按钮自定义材料参数。
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（2）定义材料 也可通过User Material按钮自定义材料参数。
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CATIA静强度有限元分析
（3）划分网格 点选实体网格划分工具Octree Tetrahedrom Mesher并选中实体
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CATIA静强度有限元分析
（3）划分网格 定义网格尺寸大小，将Size设置为5mm；定义弦差，给Absolute sag
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Catia有限元分析步骤及分析实例--虎钳螺杆结构分析Catia有限元分析步骤：
1，准备分析的零件模型
2，施加载荷与约束
3，求解
4，观察结果
5，分析结果
6，更改设计与重新求解
7，重新分析结果
分析实例--虎钳螺杆结构分析
1，准备分析的零件
打开装配文件
左键击操作Manipulation图标在对话框中点选Y平移
选With respect to constraints
沿Y轴拖拽slidingjaw零件显示装配结构已适当的约束OK关闭对话框
在模型树展开screw零件
右键选Steel选Properties选Analysis查看材质的结构属性OK关闭属性窗口
在主菜单选Edit选Links…选Pointed documents
选点选Open打开
简化零件模型右键在模型树选选object选Deactivate
对重复以上步骤
在主菜单选Start选Analysis & Simulation选Generative Structural Analysis
在New Analysis Case窗口选Static Analysis
OK
2，施加载荷与约束
选Clamp图标
如图选螺杆末端螺纹表面OK
选Force图标
如图选螺杆端面
在X框键入950lbf 在Y框键入-50lbf OK
3，求解
选Elfini Storage Location图标用Modify定义结果存储路径
选Compute图标
选Preview
几秒后出现估算时间的窗口点选Yes求解计算
4，观察结果
点选visualisation图标的黑箭头选Applies customized view parameters图标
在窗口选取Materials
OK
点选V on Mises图标
在模型树右键选Nodes和Elements and Properties选Properties选Hide/Show隐藏
在有限单元上移动鼠标观察各节点的结果数值
如图双击颜色板键入20替代10 OK修改结果显示效果
5，分析结果
点选Cut Plane图标
在主菜单视图选右视图如图
如图选弧线旋转切削面
不选Show Cutting Plane
在横切面移动鼠标观察各节点的结果数值CLOSE
点选Search Image Extrema图标如图设置
OK显示最大和最小值
点选Deformation Scale Factor图标增大变形比例数
点选Animate图标察看变形动画演示，适当调整速度CLOSE
点选Deformation图标察看变形网格图
6，更改设计与重新求解
从分析结果发现最大应力大于材料屈服强度，需修改设计在模型树双击screw进入设计模式
双击修改尺寸如图退出
[UPLOAD=gif]
在模型树双击Finite Element Model
点选Compute图标计算
点选V on Mises图标察看结果
点选Search Image Extrema图标OK显示最大和最小值。