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CATIA有限元解析计算实例
例题1受扭矩作用的圆筒
-1划分四周体网格的计算
(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部件名称,在本例题中,使用默认的部件名称【Part1】。点击对话框内的【确立】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【草图编写
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。
11-2【新建零部件】对话框
11-3单击选中【xy平面】
(3)绘制两个齐心圆草图
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,作为圆草图的圆心地址,而后挪动鼠标,绘制一个圆。用相同分方法再绘制一个齐心圆,如图11-6所示。
图11-4【草图编写器】工具栏
图11-5【轮廓】工具栏
下边注明圆的尺寸。点击【拘束】工具栏内的【拘束】按钮,如图11-7所示。
点击选择圆,就注明出圆的直径尺寸。用相同分方法注明别的一个圆的直径,如图11-8所
示。
11-6两个齐心圆草图
11-7【拘束】工具栏
双击一个尺寸线,弹出【拘束定义】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【确立】按钮,关闭对话框,同时圆的直径尺寸被更正为
100mm。用相同的方法更正第二个圆的直径尺寸为50mm。更正尺寸后的圆如图11-10所
示。
图11-8注明直径尺寸的圆草图
11-9【拘束定义】对话框(4)走开【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。
11-10更正直径尺寸后的圆
11-11【工作台】工具栏(5)拉伸创办圆筒
点击【基于草图的特色】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【确立】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【】元素。
11-12【基于草图的特色】工具栏
11-13【凸台定义】对话框
(6)对部件给予资料属性
在左边的模型树中点击选中部件名称【Part1】,如图11-15所示。点击
【应用资料】工具栏内的【应用资料】按钮,如图11-16所示。先弹出一
个【打开】警告信息框,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资料库造成的,点击警告信息框内的【确立】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)资料。点击对话框内的【确立】按钮,将钢资料给予部件。
图11-14拉伸创办的一个圆筒体
图11-15选中的部件名称【Part1】
图11-16【应用资料】工具栏图11-17【打开】警告信息框
图11-18【库(只读)】对话框
假如对软件内钢铁资料的属性不认识,可以查察定义的资料属性,也可以
更正资料属性参数。在左边的模型树上双击资料名称【Steel】,如图11-19所
示。弹出【属性】对话框,如图11-20所示。
图11-19资料名称【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】→【解析与模拟】→【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,生成一个新的解析文件,而且弹出一个【新解析算题】对话框,如图11-22所示。点击后,在对话框内选择【StaticAnalysis】(静态解析算题),而后点击【确立】按钮。
11-21【开始】→【解析与模拟】→【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【OctreeTetrahedron
Mesher】(Octree四周体网格划分)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可以显
示出【OctreeTetrahedronMesher】(Octree四周体网格划分)按钮。
图11-22【新解析算题】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四周体网格划分器)对话框,如
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;在【Elementtype】(单元种类)选项区内选中【Paraboic】二次单元。点
击对话框内的【确立】按钮,达成设置,关闭对话框。
11-24选择圆筒三维实体模型
11-25【OCTREETetrahedronMesher】(Octree四周体网格划分器)对话框
在左边的模型树上右击【OCTREETetrahedron】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,划分后的四周体网格如图
11-28所示。
11-26右击【OCTREETetrahedron】元素
11-27选择【UpdateMesh】(更新网格)选项
8)进入【GenerativeStructuralAnalysis】(创成式结构解析)工作台
点击主菜单中的【开始(S)】→【解析与模拟】→【GenerativeStructural
Analysis】(创成式结构解析)选项,如图11-29所示,进入【创成式结构分
析】工作台。