基于CATIA的HP500线切割机中拖板的三维建模与有限元分析
CATIA有限元的分析报告计算实例完整版
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。
CATIA有限元分析计算实例-完整版.doc
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。
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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。
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catia有限元分析简述
前言运用固体力学理论（包括结构力学、弹性力学、塑性力学等）对结构进行强度和刚度分析，是工程设计的重要内容之一。
随着科学技术的进步和生产的发展，工程结构的几何形状和载荷情况日益复杂，新的材料不断出现，使得寻找结构分析的解析解十分困难，甚至不可能，因而人们转而寻求近似解。
1908年，W.Ritz提出一种近似解法，具有重要意义。
它利用带未知量的试探函数将势能泛函近似，对每一个未知量求势能泛函的极小值，得到求解未知量的方程组。
Ritz法大大促进了弹性力学在工程中的应用。
Ritz法的限制是试探函数必须满足边界条件。
对于几何形状比较复杂的结构来说，寻找满足整个边界条件的试探函数也非易事。
1943年，R.Couran对Ritz法做了极其重要的推广。
他在求解扭转问题时，将整个截面划分为若干个三角形区域，假设翘曲函数在各个三角形区域内做近似线性分布，从而克服了以前Ritz法要求整体近似函数满足全部边界条件的困难。
Couran这样应用Ritz法与有限元法的初期思想是一致的。
但是这种近似解法要进行大量数值计算，在当时还是个难题。
因此，未能得到发展。
有限单元法是采用计算机求解数学物理问题的一种数值计算近似方法。
它发源于固体力学，后迅速扩展到流体力学、传热学、电磁学、声学等其它物理领域。
固体力学有限元法的理论依据，从发展历史看，主要有三种途径，即结构矩阵法、变分法和加权余量法。
整个计算过程是泰国编制好的程序在电子计算机上自动进行。
它具有极大的通用性，在程序功能范围内，只要改变输入的数据，就可以求解不同的工程实际问题。
这种解法完全改变了解析法中针对一种实际问题寻找一种解法的局限性。
在1946年电子计算机诞生以后，首先采用它进行数值计算的是杆系结构力学。
它的理论依据是由结构力学位移法和力学演变成的矩阵位移法和矩阵力学，统称为结构矩阵法。
它采用矩阵代数运算，不仅能使算式书写简明，而且编制计算机程序非常方便。
结构矩阵法的力学概念清楚，全部理论公式按结构力学观点讲都是准确的，仅在数值计算过程中，由于计算机存储位数的限制，造成舍入误差。
基于catia的简单零件设计及有限元分析
基于catia的简单零件设计及有限元分析专用汽车结构与设计课程论文摘要零件受载时的变形平衡及可靠性是工程应用中最常见的问题，汽车作为最普遍的交通工具，其中的要求更是广泛。
那么对某一具体的零部件，分析及解决这一问题的最方便最有效的方法就是有限元分析法，下面基于catia软件，对一实际的三脚连接静态受载的问题，首先进行零件实体建模，再利用有限元分析模块来解决。
在此过程中，我们可以看到解决改善这类问题的方法。
关键词零件实体建模有限元分析应力变形正文基于如下问题的解决方法探索:已知三脚连接件如下，需要分析其受载时的状况。
分析：要解决其受载变形平衡及可靠性的问题，就得首先清楚其受载情况然后在从应力应变的角度去分析，而此零件不是简单的简支梁支杆的问题，所以不能用传统的方法去解决，但是我们可以将其转化了成熟知的问题，再来解决。
有限元分析法就是基于这个目的而产生的，它的基本概念就是用较简单的问题代替复杂的问题再求解，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，然后推导求解总域的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。
当然这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所近似代替。
由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅能适应各种复杂形状，而且计算过程通过计算机完成的，精度高，速度快，因而成为行之有效的工程分析手段。
所以基于此问题，我们利用catia中的有限元分析模块来解决。
当然前提条件是实体建模已完成，因此我们将问题分两步来完成。
一．零件实体建模零件的三视图及立体图已经充分给出，根据这我们就可以做出零件实体。
１.打开catia，进入开始—机械设计—零件设计，点启用混合设计后就可以进入零件设计的界面了。
２.凸台1设计首先点击YZ平面并进入草绘，完成三脚中的一脚的剖面的设计：在进行X方向的对称拉伸：3.倒R8圆角14.钻Φ10*5的盲孔1先进入草绘选择好圆心点再完成孔的设计5.挖Φ15凹槽1先完成平面草绘再进行拉伸，选择好方向，点选直到下一个6.圆形阵列1完成另两个脚进入草绘，完成圆形阵列1的轴线圆形阵列1：7.R35平面圆角1，28.肋1先完成肋1的横截面设计，进入草绘再完成肋1纵向位移线设计，进入草绘完成肋1：9.末端Φ40*14的旋转体设计先进入草绘，完成旋转轮廓及转轴的设计完成旋转体：10.螺纹孔3的设计与第4步钻孔类似，先完成草图里圆心的位置设定，再完成螺纹孔3：选择好需要倒圆的肋的棱边，完成倒圆角2：12.旋转体上表面倒R8圆角3设置如下：完成如图：14.底面倒R1圆角15.填充材料steel最终完成零件实体的建模：二．有限元分析实体建模完成后，就可以进行有限元分析了，不过我们得先知道零件的连接受载情况，查资料可知，此三脚连接件的三个脚连接某一零件，而末端的螺纹孔连接另一个零件。
CATIA设计与ANSYS有限元分析课程设计说明书
目录1绪论 (2)1.1CATIA软件介绍 (2)1.2ANSYS软件介绍 (3)1.3主要内容及目的 (6)2车架的建模 (7)2.1纵梁的建模 (7)2.2横梁的建模 (8)2.3支承座建模 (10)3车架的装配 (12)4车架有限元分析 (13)4.1导入ANSYS (13)4.2设置单元属性 (13)4.3设置材料属性 (14)4.4布尔运算 (15)4.5网格划分 (16)4.6定义约束 (17)4.7施加载荷 (17)4.8求解分析 (18)结束语 (23)参考文献 (24)1绪论1.1 CATIA软件介绍CATIA的全称为Computer Aided Three Dimensional Interaction Application System（计算机辅助三维／二维交互式应用系统），是由法国达索系统公司（Dassault Systemes，DS）开发的集成了CAD、CAM和CAE的大型软件，凭借其突出的技术优势在制造业的各个领域得到了广泛的应用，成为全球制造业的主流设计软件。
利用CATIA中的机械设计中零部件设计模块进行三维建模，所画图形一目了然；用线框与线条模块进行曲面设计；所做图形清晰流畅。
CATIA已经成了汽车工业CAD/CAM的事实标准，欧洲、北美和亚洲的顶尖汽车制造商纷纷采用其作为核心系统。
在航空工业领域，空中客车公司、Pratt&Whimey、EADS、洛克西德马丁、美国联合航空公司、达索航空等都选用CATIA进行新产品设计。
著名的丰田汽车公司、VOLVO卡车、TODA赛车等都从其他系统转到CATIA进行新产品的设计。
电子家电行业的索尼、三洋、松下、先锋、伊莱克斯、香港亚伦，船舶行业的IHl、NKK、烟台莱福士造船厂，机车行业的阿尔斯通、邦巴迪、西门子，消费品行业的可口可乐、Evian、Swatch，轮胎行业的固特异、米其林以及机械各行业等，CATIA的客户遍及世界各地。
CATIA有限元分析计算实例(完整版)
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。
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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。
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CATIA有限元分析计算实例
CATIA有限元分析计算实例CATIA是一种用于设计和制造的三维计算机辅助设计软件，它在各个行业都有广泛的应用。
其中，有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）是CATIA中的一个重要功能，可以用于模拟和预测各种物理现象，并帮助设计者优化产品性能。
下面，我将介绍一个CATIA中的有限元分析计算实例，以展示其在工程设计中的应用。
假设我们正在设计一个汽车引擎盖。
我们想要在不同条件下评估引擎盖的结构强度和振动特性，以确保其能够坚固地保护发动机并满足相关的安全标准。
首先，我们需要创建一个引擎盖的三维模型。
使用CATIA的建模工具，我们可以绘制引擎盖的外形并添加必要的细节，如散热口和雨刷器孔。
建模完成后，我们可以对模型进行网格划分，将其划分为小的有限元单元，以便进行分析。
接下来，我们需要定义材料属性。
我们可以选择适当的材料，如钢或铝合金，并输入其弹性模量、泊松比和密度等参数。
这些参数将用于计算结构的应力和变形情况。
然后，我们需要定义边界条件。
引擎盖与车身连接，并受到来自风压和振动的作用。
我们可以将车身的约束定义为固定边界条件，并将风压和振动加载定义为外力边界条件。
这样，我们就能够在实际工作条件下模拟引擎盖的行为。
完成上述步骤后，我们可以运行有限元分析。
CATIA将根据定义的材料和边界条件，以及单元网格的约束，计算引擎盖在不同载荷下的应力和振动情况。
结果可以以颜色图或数值表的形式呈现，使我们能够直观地了解结构的性能。
分析完成后，我们可以评估引擎盖的结构强度和振动特性。
如果发现存在应力过大或振动过大的情况，我们可以进行优化设计。
例如，我们可以增加材料的厚度或在关键部位加强结构，以提高引擎盖的强度。
另外，我们还可以通过改变材料或结构来改善振动特性。
综上所述，CATIA的有限元分析功能为工程设计者提供了一个强大的工具，可以模拟和预测产品的性能。
通过进行有限元分析，设计者可以优化产品的结构和材料，以确保其满足设计要求并具有良好的性能。
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有限元分析步骤及分析实例
Cti有限元分析步骤及分析实例Cti有限元分析步骤及分析实例--虎钳螺杆结构分析Cti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Drill_Press.C TProduct左键击操作Mnipultion图标在对话框中点选Y平移选With respect to constrints沿Y轴拖拽slidingjw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nlysis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简化零件模型右键在模型树选CircPttern.1选CircPttern.1 object选Dectivte对CircPttern.2重复以上步骤在主菜单选Strt选nlysis & Simultion选Genertive Structurl nlysis在New nlysis Cse窗口选Sttic nlysisOK2，施加载荷与约束选Clmp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 OK3，求解选Elfini Storge Loction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visulistion图标的黑箭头选pplies customized view prmeters图标在窗口选取MterilsOK点选V on Mises图标在模型树右键选Nodes和Elements nd Properties选Properties选Hide/Show隐XX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 Plne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 Plne在横切面移动鼠标观察各节点的结果数值CLOSE点选Serch Imge Extrem图标如图设置OK显示最大和最小值点选Deformtion Scle Fctor图标增大变形比例数点选nimte图标察看变形动画演示，适当调整速度CLOSE 点选Deformtion图标察看变形XX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sketch.3修改尺寸如图退出[UPLOD=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Serch Imge Extrem图标OK显示最大和最小值。
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有限元分析模块
CATIA有限元分析模块CATIA是一款强大的三维建模和设计软件，旗下的有限元分析模块是其核心功能之一、有限元分析是一种数值分析方法，用于评估和预测实际物体在不同载荷下的结构行为。
CATIA的有限元分析模块为用户提供了全面的工具和功能，以帮助他们进行准确和可靠的结构分析。
1.强大的建模功能：CATIA可以创建复杂的几何体和零件，包括曲面、实体和薄壳结构等。
用户可以使用多种建模技术，如实体建模、曲面建模和造型术，来创建几何体。
2.多种分析类型：CATIA的有限元分析模块支持多种分析类型，包括静力学、热学、模态和疲劳分析等。
用户可以根据需要选择不同类型的分析来评估结构的不同方面。
3.高度精确的求解器：CATIA使用的求解器是基于有限元法的，能够提供高度精确的结果。
该求解器使用高级算法和技术来求解非线性问题、大形变问题和非稳态问题等。
4.广泛的材料库：CATIA的有限元分析模块内置了广泛的材料库，包括金属、塑料、复合材料等。
用户可以根据实际需要选择合适的材料，并使用其机械性能数据进行分析。
5.图形化结果展示：CATIA可以以图形化的方式展示分析结果，包括应力、应变、位移等。
用户可以通过图形界面来查看和分析结果，更直观地了解结构的行为。
6.与设计集成：CATIA的有限元分析模块与其它建模和设计功能集成在一起。
这意味着用户可以直接在CATIA的界面上进行建模、分析和设计，无需导入导出数据，提高了工作效率。
7.自动化分析流程：CATIA的有限元分析模块支持自动化分析流程。
用户可以设置分析的参数和条件，并自动执行分析计算。
这使得重复性分析的执行更加高效和可靠。
总之，CATIA的有限元分析模块为用户提供了一种快速、准确和可靠的结构分析工具。
它不仅具有强大的建模功能和多种分析类型，还集成了图形结果展示和自动化分析流程等功能。
无论是进行结构设计、优化还是性能评估，CATIA的有限元分析模块都能帮助用户取得良好的效果。
CATIA有限元工程结构分析
CATIA有限元工程结构分析引言有限元分析是一种用于工程结构和材料的计算方法，它将连续物体分割为许多小的有限元，然后通过数值方法对这些有限元进行计算，以模拟真实物体的行为。
CATIA是一种常用的三维建模和分析软件，它提供了强大的工具和功能，可用于进行有限元工程结构分析。
本文将介绍CATIA中有限元分析的基本原理、使用方法和应用场景，并讨论一些常见的有限元分析模型和技术。
有限元分析基本原理有限元分析的基本原理是将连续物体离散化为有限个小的、相互连接的有限元，并通过数值方法对这些有限元进行计算，以模拟物体的静态或动态行为。
在CATIA中，有限元分析主要涉及以下几个方面：1.几何建模：CATIA提供了丰富的建模工具，可以创建各种复杂的三维几何形状。
在有限元分析中，首先需要将实际物体的几何形状建模成CATIA中的几何实体，以供后续分析使用。
2.网格划分：在有限元分析中，连续物体被划分为许多小的有限元，这些有限元之间通过节点相连形成网格。
CATIA提供了网格划分工具，可以自动或手动将几何实体划分为网格。
3.材料特性定义：有限元分析需要定义物体的材料特性，例如弹性模量、泊松比和密度等。
CATIA提供了材料库和材料编辑工具，可以方便地定义和管理材料特性。
4.约束和加载条件设置：在有限元分析中，需要设置物体的约束条件和加载条件，以模拟外部加载对物体的影响。
CATIA提供了丰富的约束和加载条件设置工具，可以灵活地定义各种约束和加载条件。
5.计算和后处理：CATIA可以使用各种数值方法对有限元模型进行计算，并根据计算结果生成分析报告和可视化结果。
CATIA提供了强大的后处理功能，可以对分析结果进行可视化、动画展示和数据分析。
CATIA有限元分析使用方法CATIA的有限元分析功能主要通过工作台的“CAE”模块提供。
下面是进行CATIA有限元分析的基本步骤：1.建立几何模型：使用CATIA提供的3D建模工具创建物体的几何模型。
CATIA有限元分析
1D Property 1维特性
User Material 自定义材料
Mapping Property 绘图特性
2021/10/10
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Octree Tetrahedron Mesher 八叉树四面体网格 Octree Triangle Mesher 八叉树三角形网格 Beam Mesher 梁网格 Element Type 元素类型 Local Mesh Size 局部网格大小 Local Mesh Sag局部网格凹陷 2D Property 2维特性 Imported Composite Property 引进复合结构
Surface welding Connection Properties 表面焊接连接属性
Nodes to Nodes Connection Properties
节点到节点的连接属性
Node Interface Properties 节点接口属性
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Restraints 约束工具栏
Clamp 固定
Rigid Connection Properties 刚性连接属性 Smooth Connection Properties光滑连接属性
Virtual Bolt Tightening Connection Properties
虚拟螺栓紧固连接属性 Virtual Spring Bolt Tightening Connection Properties
位移
Principal Stress 主应力
Precision 精度
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Analysis Result 结果分析工具栏
Generate Report 生成报告
catia 有限元分析命令详解
（ a）
（ b）
图8-27形体的冯米斯应力图和图像编辑对话框
2. 位移显示（模态显示） 单击该图标，显示形体的位移图，见图 8-28 。双击该应力 图或特征树的 节点，将弹出图8-27（b）所示图像编辑对话框。 通过该对话框选择不同的频率阶数，即可得到相应的位移图。 图8-28是频率阶数为10时形体的位移图。
移值，参照图8-12。
图8-11位移载荷对话框
图8-12在夹紧约束上施加位移载荷
8.4 静态有限元计算过程和后处理 如果在进入工程分析模块时选择了 Static Analyses（见图81所示对话框），在确定了约束条件和施加载荷之后就可以进 行静态有限元计算和后处理工作。 例如上述零件的底部选择了夹紧约束，左孔施加了X、Y分 量均为-1000N的轴承载荷，右孔施加了X分量为1000N、Y分 量为-1000N的轴承载荷，见图8-13。
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
4．静态约束 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）
双击图8-26(a)所示特征树上频率分析工况节点
，弹出图8-26(b)所示频率参数对话框，在对话框中指定计算模 态的最高阶数，例如10。
（a） （b） 图8-26特征树和频率参数对话框
8.5.3显示动态分析结果 1. 冯米斯应力（Stress von Mises）显示
单击 图标，显示形体的冯米斯应力图，见图8-27（a）。双击该应 力图或特征树的节点 ，将弹出图8-27（b）所示图像编辑 对话框。通过该对话框选择不同的频率阶数，即可得到相应的应力图。
CATIA有限元分析模块
CATIA有限元分析模块1.模型准备：包括几何造型、网格划分和边界条件的定义。
几何造型可通过CATIA提供的建模工具进行创建，也可以导入其他CAD软件的模型。
网格划分则是将模型离散化为有限元网格，用于后续的分析计算。
边界条件包括载荷、约束和初始条件等。
2.材料与属性：用户可以定义材料的力学性质、热性质和电磁性质等。
CATIA提供了广泛的材料数据库，用户可以选择其中的材料，也可以自行定义新的材料。
此外，用户还可以定义各种属性，如几何属性、连接属性、质量属性等。
3.分析设置：用户可以选择分析类型，如静力分析、模态分析、热分析等。
对于静力分析，用户可以定义加载类型（点载荷、均匀载荷等）和边界条件（约束、支座等）。
对于模态分析，用户可以定义振型数量和分析频率范围等。
对于热分析，用户可以定义初始温度、边界温度等。
4.求解与后处理：CATIA使用有限元方法对模型进行求解，并生成与分析相关的结果。
用户可以进行应力、应变、位移、频率、模态等结果的查看和分析。
CATIA还提供了丰富的可视化工具，如动画显示、图表绘制等，用于更直观地分析结果。
使用CATIA的有限元分析模块，用户可以更准确地评估产品或结构的性能和可靠性。
例如，在机械设计中，用户可以通过有限元分析模块进行强度、刚度、振动等方面的评估，查找潜在的设计缺陷。
在航空航天领域，用户可以通过有限元分析模块对飞机结构进行轻量化设计，提高燃油效率和安全性能。
总结来说，CATIA的有限元分析模块是一种强大的工具，可以帮助用户进行结构和振动分析、热分析、多物理场分析等。
它具有灵活的建模能力、丰富的材料与属性库、多种分析类型选择、高效的求解能力和直观的后处理工具。
无论是工程师、设计师还是研究人员，都可以通过CATIA的有限元分析模块，提高产品设计的质量和效率，减少试错成本。
基于CATIA的带式输送机托辊轴有限元分析
基于CATIA的带式输送机托辊轴有限元分析李胜玺;孟文俊【摘要】The idler axle of conveyor belt is designed and analyzed by the 3D integrated software CATIA in this paper.Firstly,the paper analyses the force of idler axle of the belt conveyor;then the three-dimensioned model of idler axle is made in the part design module of CATTIA;at last,static analysis is executed with FEA module of CATIA and the stress and strain distribution of the idler axle are got,which can provide some valuable reference for the optimization design of the axle.%本文以三维一体化软件CATIA为工具,对带式输送机托辊轴进行设计分析:首先以带式输送机托辊轴为研究对象,对其进行受力分析和载荷计算;然后利用CATIA零件设计模块建立托辊轴三维实体模型;最后采用CATIA的有限元分析模块对托辊轴进行静态分析并得出其应力应变分布规律,为托辊的设计和优化提供一定的理论依据.【期刊名称】《太原科技大学学报》【年(卷),期】2017(038)003【总页数】3页(P210-212)【关键词】带式输送机;托辊轴;CATIA;有限元分析【作者】李胜玺;孟文俊【作者单位】太原科技大学机械工程学院,太原 030024;太原科技大学机械工程学院,太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TH222托辊是带式输送机的主要部件之一,托辊的作用是支撑输送带,减小输送机运行阻力,并保证输送带的垂度不超过一定限度,以维持输送机平稳正常运行。
Catia静态有限元分析指南
Catia静态有限元分析指南注意：在进行有限元分析之前，必须赋予零件材质属性。
切换到GPS模块时出现的对话框说明如下：缺省情况下，CATIA会自动计算并为每个零件赋予网格特性。
网格特征可以删除和添加。
一、模型管理创建四面体网格，用于3D体单元网格划分。
创建2D面网格，用于面和板壳单元网格划分。
创建1D网格，用于线和梁单元网格划分。
修改局部网格大小，达到网格划分不同密度的需要。
修改网格类型，分为线性和非线性两种。
创建局部网格塌陷。
创建实体特性，缺省情况下，CATIA自动为part赋予实体特性。
创建壳单元特性。
创建梁单元特性，分为以下几种：圆柱，参数R。
管状，参数R i和R o。
矩形，参数H和L。
匣形，参数L i、L e、H i和H e。
U形梁，参数H、L和T。
I形梁，参数H、L、T l和T h。
T形梁，参数H、L、T h和T l。
X形梁，参数H、L、T h和T l。
用户自定义的梁。
输入梁的参数数值。
创建导入的梁特性。
检查模型，可以检查特性、连接和网格等方面，建议在进行计算之前进行模型的检查。
二、网格规范创建适应性框，来修改网格规格。
三、群组群组功能可以使你生成一组点、线、面和体的映像，方便操作。
群组点。
群组线。
群组面。
群组体。
四、连接特性创建滑动连接，在共同的接触面上，垂线方向上两个体扣紧，切线方向上可以相互滑动。
创建接触连接，防止体在彼此共同接触面上分离。
创建扣紧连接，使体在共同面上扣紧。
创建压力装配连接，防止体在彼此共同接触面上分离。
创建螺钉固定连接，防止体在彼此共同接触面上分离。
创建刚性连接，在体之间的共有边界上创建硬性的紧扣连接，表现就好像共有面见具有无穷的刚性。
创建柔性连接，在体之间的共有边界上创建紧扣连接，表现好像它们之间是柔软的。
创建虚拟刚性螺钉连接，只考虑使用螺钉装配式的拉紧压力，而不包括螺钉。
创建虚拟柔性螺钉连接，在一装配系统中指定边界作用。
自定义间隔连接，在一定的距离之内，指定单元的类型和关联特性。
CATIA设计汽车牵引拖钩强及耐久性分析有限元模型设置PPT学习教案
基本分析模型准备
*这是一个应变率相关的材料表 。
应变率
各个应变率所对 应的应力应变曲 线编号
(3)再次使用card察看各应变率下的材料曲线。可以看到曲线横坐标有-0.05的偏置，将其改为0.
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基本分析模型准备
可以同时选择多条曲线编辑
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连接的设置及整理
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连接的设置及整理
（1）定义 *control_implicit_general （2）定义 *control_implicit_eigenvalue 提取模型的自然模态，所提取模态数量30阶以上 （3）定义 *control_termination
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连接的设置及整理
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基本分析模型准备
牵引拖钩的设计主要考虑以下问题：
１．拖钩的基本尺寸要参考标准设计，这是首先要保证的；
２．牵引脱钩与白车身的连接部分，与拖钩连接的车身部件主要有BEAM_REAR_ARMATURE及 SPARE_WHEEL_WELL两个部件,其中BEAM_REAR_ARMATURE是主要的承载部件，本分析的设计采 用了牵引拖钩与BEAM_REAR_ARMATURE焊接的方式；牵引拖钩与SPARE_WHEEL_WELL的连接采用 了垫板加螺栓的方式，主要是考虑到SPARE_WHEEL_WEL厚度比较薄的缘故．
Body_Rear边缘接触而传力的情况，所以这个部位的接触也
必须予以考虑．接触类型选用node to surface 类型．
Body_Rear
surface to surface 接触
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接触设置
*注意以上接触都要选择automatic 类型
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２ 有 限元分析 过程
２１ Ｃ Ｔｌ ． Ａ Ａ的有 限元 分 析 功 能 及 流 程
（ ） Ａ Ｉ 限元分析功能简介。 Ａ Ｉ １Ｃ ＴＡ有 Ｃ ＴＡ的工程分析功能
Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｔ ｅ Ｃ Ｉ ｏｔ ａ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｂ ｓ ａ ｈ ｉ ｕ ｅ ｏ ３ ｄ ｌ ｇ ａ ｄ Ｆ ｎｔ ｌｍｅ ｔ ａｙ ｉ ｆｒｃ ｒ ａ ｅ ｏ ｎ ｔｉ ａ ｅ ， ＡＴ Ａ ｓ ｆ ｒ ｅ ｅｏ ｅ ｙ Ｄａ ｓ ｕ ｓ ｓ ｄ ｔ Ｄ Ｍｏ ｅｉ ｎ ｉ ｉ Ｅ ｅ ｎ ｈ ｗ ｎ ｅ Ａｎ ｌｓ ｏ ａ ｒ ｇ ｆ ｓ ｉ
Ｚｈ ＡＮＧ Ｚｈｅ ｇ ｎ （ｕ ｈ ｕＩｄ ｓｒ ｌＶ ｃｔ ｎｌＣ ｌ ｇ ，ｕ ｈ ｕ，ｉｎ ｓ １ ０ ０， ｈｎ Ｓ ｚ ｏ ｎ ｕ ｔａ ｏ ａｉ ａ ｏｌ ｅＳ ｚ ｏ Ｊａ ｇ ｕ２ ５ ０ Ｃ ｉａ） ｉ ｏ ｅ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｃ ｓ ｅ ｉ ｌ ｏ ｔｎ ， ａ ａ ｋ ｒ ｄ ｃ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｒ ｅｆ ｃ ， ｎ ａ ｋ ｒ ｄ ｃ ｅ ｉｎ ｂ ｓ． ｓｒ ｃ ： ＡＥ ｉ ｅ ｐ ｃａ ｙｉ ｓ ｌ ｍｐ ｒ ｔｔ ｔ ｎ ｍａ ｅｐ ｏ ｕ ｔ ｖ ｌｐ ｎ ｅｐ ｒ ｔａ ｄｃ ｎ ｍａ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｓｇ ｅ ｔ ａ ｈ ｃ ｄ ｍｏ ｅ ｄ
复 杂 ，常常是通 过 电脑辅 助设 计 （ ｏ ｐ ｔ － ｉｅ ｅｉ ， Ｃ ｍ ｕｅ Ａｄｄ Ｄ ｓ ｒ ｎ ｇ
Ｃ Ｄ 来进行产 品的开发和设计。 Ａ ） 但设计出来的产品是否满足 要求 ， 机械强度是否足够 ， 都必须进行 进一步 的确认 。 因此 ， 此 时电脑辅助工程 分析（ Ａ 的作用尤为 重要 ， Ｃ Ｅ） 可以使产 品 的 开发工作更加完善， 并能达到产 品设计 的最佳化。 文利用法 本
第 ３ ７卷 第 ６期 ・ 术 学
Ｖｏ Ｉ Ｎ Ｏ． ． ３７ ６
湖
南
农
机
２ ０年 ０１
１１ 月
ＨＵＮＡＮ ＡＧＲＩ ＵＬ Ｃ ＴＵＰＡＬ ＭＡＣＨＩ ＮＥＲＹ
Ｎ ｏｖ． Ｏ １ ２ ０
基于 Ｃ Ｉ 的 ＨＰ ０ 线切 割机 中拖板 的 ＡＴ Ａ ５０ 三维建模 与有 限元分析
（ ｏ ｐ ｔ — ｉ ｄ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＣ Ｅ 的 可 行 性 提 高 ， 而 在 产 Ｃ ｍ ｕｅ Ａｄ ｎｉ ｅｉ ， Ａ ） ｒ ｅ ｎ ｎ 进
Ｃ ＴＡ的基本设计方法有三种 ， 自上而下 、 ＡＩ 即 自下而上和
逆 向设 计 。 比较 通 用 的是 自上 而 下 的设 计 方 法 。
ＨＰ ０ ｉ ｕｔ ｇ Ｍａ ｈ ｎ ． ５ ０Ｗ ｒ Ｃ ｔ ｎ ｃ ｉ ｅ ｅ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ Ｃ Ｔ Ａ ； ｄ ｌ ｇ； ｉ ｉ ｅ ｎ ａｙ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ： Ａ Ｉ Ｍｏ ｅｉ Ｆ ｎｔ Ｅｌｍｅ ｔＡｎ ｓｓ ｎ ｅ ｌ
线切 割机一直以来在机械 加工 中占有很 重要的地位 ， 主 要用 于加工模具以及 一些形状复杂 的零件 ， 具有加工质 量好 、 精度高 ， 自动化程度高等优点。 近年来机械加工行业对线切割
张 峥
２５ ０ ） １００ （ 苏州工 业职业 技术学 院 ， 江苏 苏 州
摘
要： 线切割机一直以来在机械加 工中占有很重要的地位 ， 电脑辅助工程 分析 （ Ａ 的作 用尤为重要 ， 以使 Ｃ Ｅ） 可
产 品 的开 发 工作 更加 完善 。 能达 到 产 品 设计 的最 佳 化 。利 用法 国达 索公 司开 发 Ｃ ＴＡ 应 用 软件 对 Ｈ ５ｏ线 切 割 机 并 Ａｌ Ｐ０
种， 分为基于约束 的建模 、 参数化建模 、 非参 数化建模 和混合
建模 。 一般在工业设计中使用 的比较多的是前面两种 ， 对于产 品不是很复杂 的多使用基于约束的建模 。这种建模方法是通 过尺寸驱动或几何位 置驱动达到设计 和修改模型 的 目的 ， 是
Ｃ ＴＡ中 最 常用 的一 种 方 法 。 ＡＩ
（） Ｐ０ ２ Ｈ ５０线切割机中拖板 的三维建模 。 Ｐ ０ Ｈ ５ ０线切割机
中拖 板 为铸 造 件 ， 结构 虽 然 复 杂 但 是 整体 对称 也 比较 匀 称 。 可
品的开发上 占有的地位愈发重要 。现代工业产 品的外形 日趋
以采用 自上而下的设计方法 ， 通过实体命令拉伸 、 切除 、 阵列 、
机 的需求量也在逐 步上 升。Ｈ ５０线切割机属于 中走丝线切 Ｐ０
割机 ， 机械结构 主要有床身 、 下拖板 、 中托板 、 上托板 、 工作 台 、 导轨 、 丝杠等组成 。 随着电脑硬件技术 的发展 ， 其运算 功能越来越强 大 ， 伴随 着 工程 分 析 软 件 的 迅 速 发 展 使 得 电 脑 辅 助 工 程 分 析
３ ｍ ｏ ｅｉ ｇ ａ ｄ ｆ ｉｅ ｅｅ ｅ ｔａ ａ ｙ ｉ ｏ ａ ｒａ ｅ Ｄ ｄ ｌ ｎ ｎ ｔ ｌｍ ｎ ｎ ｌ ｓｓｆ ｒ ｃ ｒ ｉ ｇ ｎ ｉ ｏ ５ ０ ｗｉｅ ｃ ｔｉ ｃ ｉ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｆＨＰ ０ ｒ ｕ ｔ ｎｇ ｍａ ｈ ｎ ａ ｅ ｎ ＣＡ分析 。 大大提 高了生产效率， 缩短 了生产周期 ， 优化 了中拖板 的结构 ， 直接减 少了铸 铁 的使 用材 料 ， 为产 品 的投 入 降低 了成 本 。 关键词 ：Ａ Ｉ 建模 ； 限元分析 Ｃ ＴＡ； 有 中图分类号 ：Ｕ ０ ． Ｔ ２１ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ７ ８２ （０ ００ —０ ６ ０ １０ — ３ ０ ２ １ ）６ ０ ８ — ２