CATIA_装配部件有限元分析ppt课件
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。
装配件catia有限元分析
装配件的有限元分析1、打开装配件。
2、进入工作台在菜单栏中选择【开始】→【分析与模拟】→【Generative Structural Analysis】命令，进入【结构有限元分析】工作台。
3、进入分析模块进入【结构有限元分析】工作台后，弹出窗口【New Analysis Case】,如图3-1所示，选择【Static Analysis】选项,单击【确定】按钮，生产一新分析算题。
3-1装配件有限元模型4、指定材料 (material)点击工具栏图标来指定零件材料，系统可能弹出图3-2所示对话框，提示没有中文材料库，确定即可；弹出图3-3所示对话框，左键点击【Analysis Manager】模型树内【Rubber】, 再点击材料库对话框内【Other】卡片下的【rubber】，【确定】完成橡胶主簧材料的指定。
3-2无中文材料库报错对话框3-3材料指定对话框同理定义上液室、惯性通道体、下液室均、橡胶底模为铝制材料【aluminium】，外壳为橡胶【rubber】。
5、网格划分（nodes and elements）双击模型树中的来调整rubber的单元划分参数，则弹出图3-4所示四面体网格密度定义对话框，输入图中所示数值，完成网格参数修正。
同理对其他部分划分网格。
3-4网格划分密度定义对话框6、定义约束(Restraints)装配件通过橡胶底模用螺栓固定在车身或车架上，可以用橡胶主簧和外壳的完全固定来模拟分析，单击【Restraints】工具栏中的【Clamp】按钮，弹出图3-5所示【Clamp（夹紧）】定义对话框，选择橡胶主簧上表面和外壳下表面固定，【确定】完成约束定义。
3-5、定义约束7、定义装配件接触约束定义在左边的模型树中将【Links Manager.1】展开，显示出装配件下面的约束，选择【曲面约束.1】，单击【Connection Properties】工具栏中的【Fasten Connection Property】按钮，弹出如图3-6所示对话框，对话框显示已经选择了一个约束，单击【确定】按钮，关闭窗口。
CATIAV装配设计PPT模板讲义
单击是按钮将零件原点定位到选定点,如定位到其他部件上的选定点， 单击否按钮将根据父级部件的原点定义新部件的原点，
如想要对零件进行编辑,只要双击树特征中的零件,即可进入设计模式，对于零件的修改, 会存储到零件相应的文件中,对动态的链接到装配中，
CATIA V5 Training
Work with the cache systemt选项：选中该复选框,开启高速缓存系统,直接在文本中路径 或单单击右边的Browse选择存诸路径，进行大型装配设计时,一般应选中此选项，
CATIA V5 Training
2 装配设计选项： 打开Tools>Option选项后,选中Mechanical 机械设计 下的Assembly Design 装配设计 选项，
1 产品结构选项： 打开Tools>Option选项后,选择Infrastructure>Product Structure选项，
在CATIA V5中有两种显示模式： 设计模式 Design Mode ：此模式下显示组件的完整几何数据， 纯图标模式 Visualization Mode :此模式下工作台只显示几何体的CGR格式影像文件,显示在特 征树上就是没有加号的图标，前提是在高速缓存系统中有此组件的CGR文件存在，组件的几何数据 需另个引入，在组件甚多、数量很大的情况下采用此模式可以大大加快系统的读取速度，高速缓存 系统采用的就是纯图标模式,即轻量化模式， Cache Management 选项卡：
CATIA V5 Training
CATIA V5 装配设计
Assembly Design
CATIA V5 Training
一、进入装配模块的方法：
1 Start菜单
Catia有限元分析步骤及分析实例
Catia有限元分析步骤及分析实例Catia--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Drill_Press.CATProduct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Screw.CATPart点选Open打开简化零件模型右键在模型树选CircPattern.1选CircPattern.1 object选Deactivate对CircPattern.2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 AnalysisOK2，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 OK3，求解选Elfini Storage Location图标用Modify定义结果存储路径选Compute图标选PreviewOK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MaterialsOK点选Von 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sketch.3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Von Mises图标察看结果点选Search Image Extrema图标OK显示最大和最小值。
CATIA有限元分析
实验报告目录实验一：CATIA 中的工程分析动臂应力分析问题描述解题思路操作过程实验二：电子样机运动机构模拟四连杆运动机构模拟问题描述解题思路操作过程实验三：电子样机空间分析柴油机燃油供给系中输油泵空间分析问题描述解题思路操作过程感想实验一：装载机动臂应力分析一、问题描述装载机无偏载工作时，动臂承受一定外载荷和来自车架的约束。
动臂结构示意图见图1。
图1在建立模型时，油缸假设为柔性弹簧，A铰点作为动臂的支点，允许动臂绕通过A 铰点的轴转动，B铰点是动臂油缸支点（动臂油缸的刚度假设为2.0e7N_m）。
C铰点和D铰点是外载荷的作用点。
本实例分析的工况是正铲无偏载，载荷、结构同时对称，最好取出模型的一般，通过施加对称约束，进行有限元求解。
二、解题思路1、进入并载入源文件2、前处理（施加约束和载荷）3、求解4、后处理三、操作过程1、进入并载入源文件(1)、打开文件dongbi.CATPART。
(2)、进行有限元分析前的基本设置工作。
(3)、单击Start/Analysis Simulation/Generative Structural Analysis 进入有限元分析模块，选择Static Analysis, 进入静态有限元分析，如图2所示。
图22、前处理●在A点建立刚性虚件，如下图所示。
●限定A点自由度，如下图所示。
●B点建弹簧虚件，如下图所示。
●圆锥角约束，如下图所示。
C点建刚性虚件并施加载荷在C点处创建的刚性虚件，然后利用分布力按钮在Y轴输入－2000N，Z轴输入－2000N。
，如下图所示。
在D点施加载荷在D点处的创建柔性虚件，然后利用分布力按钮在Y轴输入－2000N，Z轴输入－2000N。
用同样的方法在D点右侧的柔性虚件上施加载荷，如下图所示。
3、自动求解●计算冯米斯应力●计算数值位移●编辑图片●排列图片●生成报告按书上步骤做的，详细步骤不在此赘述，见谅。
实验二：电子样机运动机构模拟一、问题描述选择题目一，以四连杆为例来说明在CATIA V5里如何使用DMU单元中的KIN模块的放着分析功能，在KIN模块里，创建运动仿真机构（Designing a V5 Mechanism）的过程是这样的。
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有限元分析模块
目 录
• catia有限元分析模块简介 • catia有限元分析模块的基本操作 • catia有限元分析模块的高级功能 • catia有限元分析模块的案例分析 • catia有限元分析模块的未来发展
01 catia有限元分析模块简 介
什么是有限元分析
有限元分析（FEA）是一种数值分析方法，用于模拟和分析复 杂结构的力学行为。它通过将连续的结构离散化为有限个小的 单元（或称为元素），然后利用数学方法来求解这些单元的响 应，从而得到整个结构的性能。
1. 建立汽车整体和局部结构的有限元模型。
03
2. 定义材料属性，包括各材料的弹性模量、泊松比、 密度和抗撞性能参数等。
案例二：汽车碰撞安全性分析
01
02
03
04
3. 设定碰撞条件，如碰 撞速度、碰撞角度等。
4. 进行碰撞模拟，记录 碰撞过程中各节点的应 力、应变和位移等数据。
5. 分析碰撞结果，评估 汽车结构的安全性能。
03 catia有限元分析模块的 高级功能
非线性分析
非线性分析
能够模拟复杂的非线性行为，如塑性变形、弹性变形、超弹性等。
材料非线性
支持多种非线性材料模型，如弹塑性、粘塑性、损伤和断裂模型等。
边界条件和载荷非线性
能够处理复杂的边界条件和载荷，如随时间变化的载荷和位移约束。
动力学分析
模态分析
计算系统的固有频率和模态形状，用于评估系统 的振动特性。
CATIA有限元分析模块提供了强大的前后处理工具，可以 方便地创建和编辑模型、划分网格、定义边界条件和载荷 等，提高了分析的效率和精度。
多种求解器支持
CATIA有限元分析模块支持多种求解器，如Nastran、 Abaqus、Marc等，可以满足用户不同的分析需求。
CATIA CAE分析模块培训PPT讲义
Constant improvementConstant improvementConstant improvementConstant improvementConstant improvementConstant improvement 创建分析结果报告（可自定义）Constant improvement z CAE模块中的“结构树”构成情况2014-3-20CATIA CAE分析模块培训Constant improvementConstant improvementConstant improvementConstant improvementConstant improvement很类似Constant improvementConstant improvement RestraintsConstant improvement CATIA软件分析模块的载荷Constant improvementConstant improvementConstant improvement 在分析零件时，我们有时候需要在局部区域施加约束或载荷，对于实体2014-3-20CATIA CAEConstant improvement2014-3-20CATIA CAE 处理后可以选择局部的面对于在面或曲面上选取局部一小块区域用于施加约束或载荷，需要在GSD模块的状态下，先后采用命令勾选“保留双侧”接合Constant improvement创建方法：在GSD 模块的命令。
2014-3-20CATIA CAEConstant improvement 2014-3-20CATIA CAE分析模块培训21Constant improvement 2014-3-20CATIA CAE分析模块培训22Constant improvement 2014-3-20CATIA CAE分析模块培训23Constant improvement 2014-3-20CATIA CAE分析模块培训24Constant improvement。
CATIA有限元分析
实验报告目录实验一：CATIA 中的工程分析动臂应力分析问题描述解题思路操作过程实验二：电子样机运动机构模拟四连杆运动机构模拟问题描述解题思路操作过程实验三：电子样机空间分析柴油机燃油供给系中输油泵空间分析问题描述解题思路操作过程感想实验一：装载机动臂应力分析一、问题描述装载机无偏载工作时，动臂承受一定外载荷和来自车架的约束。
动臂结构示意图见图1。
图1在建立模型时，油缸假设为柔性弹簧，A铰点作为动臂的支点，允许动臂绕通过A 铰点的轴转动，B铰点是动臂油缸支点（动臂油缸的刚度假设为2.0e7N_m）。
C铰点和D铰点是外载荷的作用点。
本实例分析的工况是正铲无偏载，载荷、结构同时对称，最好取出模型的一般，通过施加对称约束，进行有限元求解。
二、解题思路1、进入并载入源文件2、前处理（施加约束和载荷）3、求解4、后处理三、操作过程1、进入并载入源文件(1)、打开文件dongbi.CATPART。
(2)、进行有限元分析前的基本设置工作。
(3)、单击Start/Analysis Simulation/Generative Structural Analysis 进入有限元分析模块，选择Static Analysis, 进入静态有限元分析，如图2所示。
图22、前处理●在A点建立刚性虚件，如下图所示。
●限定A点自由度，如下图所示。
●B点建弹簧虚件，如下图所示。
●圆锥角约束，如下图所示。
C点建刚性虚件并施加载荷在C点处创建的刚性虚件，然后利用分布力按钮在Y轴输入－2000N，Z轴输入－2000N。
，如下图所示。
在D点施加载荷在D点处的创建柔性虚件，然后利用分布力按钮在Y轴输入－2000N，Z轴输入－2000N。
用同样的方法在D点右侧的柔性虚件上施加载荷，如下图所示。
3、自动求解●计算冯米斯应力●计算数值位移●编辑图片●排列图片●生成报告按书上步骤做的，详细步骤不在此赘述，见谅。
实验二：电子样机运动机构模拟一、问题描述选择题目一，以四连杆为例来说明在CATIA V5里如何使用DMU单元中的KIN模块的放着分析功能，在KIN模块里，创建运动仿真机构（Designing a V5 Mechanism）的过程是这样的。
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轴系GAS有限元分析实例
如图所示的某减速器中的轴与齿轮，它们 之间采用过盈连接。试分析这种过盈连接 引起的预应力和预应力与工作载荷共同作 用时在轴上产生的应力
12
特性。 (4) 在Generative Structural Analysis中划分网格、
施加约束与载荷、求解、后处理。这些步骤与 GPS完全相同。
2
创建连接关系
为定义连接特性做准备，因为定义连接特性需 要引用该连接关系。
零件之间的连接关系的定义的2 种方式。
部件装配中的约束； 分析连接工具栏中的工具；
5
接触连接 Contact Connection
接触连接创建的两个实体间的连接的特点 是：要求它们在共同的边界上不相互穿透， 并且用户可以指定接触间隙，接触连接考 虑了零件间相互作用产生的弹性变形。
6
扣紧连接 Fastened Connection
零件在共同的边界上相互黏结，连接后两 个实体就被看作一个实体，扣紧连接也考 虑了零件间相互作用产生的弹性变形。
3
创建连接特性
进行GAS分析时，零部件之间的连接关系 只是说明了零件之间的连接关系，必须转 化成有限元分析的连接特性，才能进行有 限元分析。
4
滑动连接 Slider Connection
在两个实体之间创建连接，其特点是：允 许它们在公共边界的法向共同移动，切平 面内允许有相对滑动，并且该滑动连接考 虑了相互作用的弹性变形的影响。
装配部件结构 有限元分析
Generative Assembly Structural Analysis
1
GAS 分析流程
(1) 从部件装配模块进入有限元分析模块，或者在 有限元分析模块中导入即将分析的装配部件。
(2) 正确定义装配部件之间的连接关系。 (3) 在 Generative Structural Analysis中添加连接
7
刚性连接 Rigid Connection[选讲]
不考虑连接件间的相互作用 引起的弹性变形，即它们的 连接是完全刚性的，并且扣 紧在一起。连接后就像在两 个实体之间连接了一个完全 刚性的虚拟零件，被连接件 的网格划分可以不一致。
建了柔性连接后就像在两个实体之间连 接了一个虚拟的柔性的虚拟零件，柔性连 接考虑了相互作用产生的弹性变形的影响。
9
过盈配合压力连接 Pressure Fitting
用来连接两个通过过盈配合连接在一起的 两个实体。根据过盈配合或者间隙配合的 大小，能够精确地反映出相互作用产生的 应力状态。
10
其它几种连接
螺栓紧固连接 虚拟刚性螺栓紧固连接 虚拟柔性螺栓紧固连接 焊缝连接 焊点连接 自定义连接 …