catiacae入门车身件分析

一、基本步骤

1、由于车身件都是UG文件，需要将UG转换成CATIA

2、由于UG文件的公差默认为0.0254，而CA TIA为0.001，差距很大，导致UG转换成CATIA后，许多

面出现问题需要修复，这需要用到Healing Assistant修复助手，将所有面修复，并缝合成一个整体。

3、进入高级网格，将曲面网格化。

车身件厚度一般都小于3mm，采用板单元进行模拟，考虑到计算量，一般用四边形，为提高精度尽量

减少三角形单元的数量。一般用Advanced Meshing Tools高级网格工具的advanced surface mesher 高级曲面网格进行曲面几何优化，网格划分。

4、进入一般结构分析

以上这些步骤并不是绝对的，这里只不过是介绍catia有限元分析得一条较简单的步骤，提供入门学习。

二、UG文件转换成CATIA

1、UG转换成IGS

可以使用UG Translators工具集中的IGES进行批量转换。

2、IGS转换成CATIA

1）批量转换需要先在CA TIA中提供证书。工具-选项-常规-许可证发放-勾选所有配置（可以部分省略）。2）CA TIA ，TOOLS工具集中的Batch Management批处理监视器，

选择Batch-DXF-IGES-STEP

注意必须选择输出目录

三、文件整理（此过程可以在修复助手模块完成，也可以在一般曲面创建模块中完成）

以地板横梁为例，说明一下文件整理的过程及要求

1、破面修补

1）从上图中可以看出，转换后的零件出现破面，这个都包含在了结构树中的Geometry Failure，以及Invalid Input Geometry。修复零件破面可以显示着两个集合中项目来简化过程。

2）修补完成后，零件应当没有明显破面，过大间隙，重叠等

2、结构树整理

由于网格划分的需要建零件本身的曲面缝合成一个整体。曲面应当放在一个集合中，并且没有其他项目。

从目前的结构树来看几何集，比较散乱。根据需要，建立集合如下：

tzx集合包含所有线和点，包括料厚线。Bz包含所有标准件。5101721指该件件号包含零件本身所有曲面。

3、产品-零件号

产品-零部件件号应当改成与零件编号一致，以保证总成分析时命名正确。

更改完成后的结构树

四、曲面缝合

需要用Healing Assistant修复助手进行。它主要功能

1、对曲面集合进行surface connection checker连接性检查

1）点击

2）选中5101721曲面集合，也就是选中零件本身的所有曲面

3）点击应用，catia自动分析曲面连接性

2、分析结果

经过前面的破面修补，该件基本问题不大。曲面缝合主要考虑不能有重合面和内含面，尽量减少overlap 交迭面。单选某个项目，系统自动用相应颜色显示该状态的面。如选中overlap交迭面

可以将各种面转移到新的集合中，以便于修复曲面。比如，选中overlap，然后点击Transfer转移，出现Transfer对话框

左侧中是系统自动检测到异常面（由于选择的是overlap交迭面,检测到的异常面是交迭面），可以选择某个面，查看面的具体位置，系统自动给该面变色，如下

可以把认为需要转移的面选中然后点击，将该面选中，

也可以一次性将所有面全部选中，点击

还可以将选中的面取消，选择想要取消的面，然后点击

，取消所有点击

我们选择所有面然后点击，将所有异常面转移到overlap case集合中，然后点击，

系统返回到曲面连接性检查对话框，可以继续对其他种类的异常面进行处理。

需要注意的事，交迭面数量已经变成0了。并且结构树中叶新增加了overlap cases.1这个集合。这个例子中，我们不需要处理其他面，点击，完成异常面处理。注意如果点击，则前面对异常

面的处理也将取消。这样我们就将异常面分隔开了，有利于曲面修复。接下来，可以用普通曲面工具进行修复。这里不再详述。修复完成后，将零件本身所有曲面移动到5101721集合中。

3、曲面缝合

点击，选中5101721集合

修改合并距离为0.08，点击确定，完成缝合

4、检查缝合结果

选择视图为带边着色但不使边平滑，察看零件

从图中可以看出，零件边界符合要求，基本没有不需要的空洞间隙，可以进行网格划分。

五、网格划分

开始—分析与模拟- -Advanced Meshing Tools

1、界面简介

2、选择分析实例类型

本例中选择Static Analysis 静力分析，然后点击确定

3、点击，选择零件曲面，进入Advanced Surface Mesher高级曲面划分

4、全局参数设定

三角形网格

linear线型单元Parabolic弧形单元

3节点6自由度6节点6自由度

四边形网格

linear线型单元Parabolic弧形单元

4节点6自由度8节点6自由度

一般选择线型四边形，以利于提高精度，降低计算量，具体比较可以参考帮助Elfini 结构

分析---Morley's Problem。见附页。

2）单元大小

一般而言，单元越小，有限元模型越接近几何模型，计算结果越正确。但是单元越小，导致单元数量急剧增加，运算加大，运算时间增加。一般通过与实验结果对比，计算结果误差满足使用时，来确认单元大小。这里设定为5。

3）垂度

这里设定为0.3

5、进入高级网格划分，点击

6、点击Simplifying the Geometry，进行几何简化

1）忽略孔，点击后孔边界线由黄色变成蓝色。再次点击由蓝色变成黄色，表示边界有效。

2）添加/移除边界

7、点击Meshing the Part，进行网格化

注意视图模式应当为质量模式

从图中可以看出局部位置颜色为黄色，表面该处网格需要优化

8、点击Mesh Editing ，进行网格优化

勾选所有项目，将鼠标移动到黄色网格上，注意鼠标变化，系统自动体是可以进行的优化操作