文档介绍：进入工程分析模块
施加约束
施加载荷
静态有限元计算过程和后处理
动态分析的前处理和显示计算结果
有限元分析实例<br****题

工程分析指的是有限元分析,包括静态分析(Static
Analyses)和动态分析。动态分析又分为限制状态固有频率分析
(Frequency Analyses)和自由状态固有频率分析(Free
Frequency Analyses),前者在物体上施加一定约束,后者的物
体没有任何约束,即完全自由。
进入工程分析模块
1. 进入工程分析模块前的准备工作
(1)在三维实体建模模块建立形体的三维模型,为三维形体添
加材质,。
(2)将显示模式设置为Shading(着色)和Materials(材料),
这样才能看到形体的应力和变形图,。
绠
2. 进入工程分析模块
选择菜单【Start】♦【Analysis & Simulation】♦
【Generative Structural Analysis】弹出图8-1所示新的分析实
例对话框。
在对话框中选择静态分析(Static Analyses)、限制状态
固有频率分析(Frequency Analyses)还是自由状态固有频率
分析(Free Frequency Analyses),单击OK按钮,将开始一
个新的分析实例。
图8-1新的分析实例对话框

3. 有限元分析的过程
有限元分析的一般流程为:
(1)从三维实体建模模块进入有限元分析模块。
(2)在形体上施加约束。
(3)在形体上施加载荷。
(4)计算(包括网格自动划分),解方程和生成应
力应变结果。
(5)分析计算结果,单元网格、应力或变形显示。
(6)对关心的区域细化网格、重新计算。
上述(1)~(3)过程是有限元分析预(前)处理,
(4)是计算过程,(5)、(6)是有限元后处理。
有限元文件的类型为 CATAnalysis。

施加约束
1. 夹紧约束
该约束施加于形体表面或边界,使其上的所有节点的位
置固定不变(三个平移自由度全部约束)。施加夹紧约束
的过程是:(1)单击该图标,弹出图8-2所示夹紧约束对
话框。(2)选择约束对象(曲面或边界),例如选择形体
的一个表面,单击OK按钮。在所选形体表面和特征树的相
应节点处产生了夹紧约束标记,见图8-3。
图8-2夹紧约束对话框

图8-3选择夹紧约束表面

该约束施加于形体表面,使得表面上的节点只能沿着与此
表面滑动,而不能沿此表面有法线方向的运动。施加此约束
的过程是:(1)单击该图标,弹出与图8-2类似的表面滑动约
束对话框。(2)选择约束对象(形体表面),单击OK按
钮。在所选形体表面和特征树的相应节点处产生了滑动约束
的标记,见图8-4。
图8-4选择滑动约束表面

3. 高级约束
该功能提供了对任意节点的
(平移)自由度的约束控制。施加
此约束的过程是:(1)单击该图
标,弹出图8-5所示高级约束对话
框。(2)选择约束对象(曲面或
棱边)。(3)选择坐标系类型,
其中Implicit:隐含(局部)坐标
系、Global:全局坐标系、User:
用户定义坐标系。(4)选择要约
束的自由度(旋转自由度只对壳
体单元或虚拟实体起作用), 图8-5高级约束对话框

例如约束图8-6所示形体外棱边的2(Y方向)和3(Z方
向)的平移自由度,第一自由度(X方向)未被约束,
因此X轴上无箭头。
图8-6 选择棱边为高级约束

该功能使形体不能产生刚体运动,成为静定状
态(约束平移和旋转自由度)。操作步骤是:(1)
单击图标,弹出对话框。(2)选择约束对象,同
时在形体附近显示静态约束标记。