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2

2、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。

二、解题思路

1、进入CATIA，打开四连杆装配文件，进入DUM KIN模块。

2、添加3个铰接副和一个圆柱副。

3、

三、操作过程

1. 进入工作台（Entering the Workbench）

(1)用户可以从欢迎界面进入，或者从自定义菜单进入，从Start菜单选择DMU Kinematics，也可以在开始菜单Start下依次选择电子样机模型Digital mockup单元，进入电子样机的运动学仿真DMU Kinematics模块。此时电子样机的运动学仿真工作台被载入，一个空文件被打开。

(2)从菜单栏选择文件（File），单击打开（Open）命令。

(3)从指定文件夹选择一个文件, 选择siliangan.CATProduct，单击打开命令。

(4)在树形图上选择产品product，然后在菜单栏选择编辑—>表示方法—>设计模式（Edit—>Representations—>Design Mode），进入设计模式。也可以在树形图上单击鼠标右键，找到表示方法—>设计模式（Representations->Design Mode），扩展树形图你可以看到产品中所有的设计组件，如下图所示。

(5)使用全屏命令，定位几何模型在屏幕上的位置。

2. 创建三个机构和铰接幅（Creating a Mechanism and Revolute Joints）

（1）从运动学约束工具栏处单击铰接幅图标（Revolute Joint icon），铰接幅创建对话框被显示出来。

（2）单击新机构，新机构创建对话框显示出来，你可以键入一个名字，单击OK完成。也可以在菜单栏选择插入—>新机构（Insert- New Mechanism），新机构同样也可以被创建并且可以在树形图显示出来。这时可以在树形图看到机构已经显示出来。

（3）在几何模型处选择轴线，选择连杆端部的圆柱轴线，铰接幅设置对话框随着选择自动的更新。为了能够方便的选择轴线，需要使用鼠标来放大缩小或者移动（几何模型。

（4）选择第二条轴线，在第二的几何体的圆柱处选择，对话框随着选择会自动更新。

（5）选择表面，对话框会随着选择自动更新。

(6) 单击OK完成创建，铰接幅被创建完成，在树形图上可以看到铰接幅revolute.1显示在机构中。

（7）重复上面的步骤，创建铰接幅revolute.2和铰接幅revolute.3。

3.创建圆柱幅（Cylindrical Joints）

（1）点击创建圆柱幅按钮，圆柱幅创建对话框显示。

（2）在连杆的端部选择轴线1，对话框会随选择及时更新。

（3）在另外的几何体上选择轴线2，对话框随选择及时更新。

（4）点击OK完成圆柱幅的创建，树形图将被更新。你可以在创建运动幅的时候定义一个驱动命令。如图1.14所示，可以在创建圆柱幅的时候创建驱动命令，圆柱幅有角度驱动和长度驱动两种。当然你可以在任何时候来更改命令，方法是在树形图上双击运动约束，有对话框出现，然后编辑和设置它。

4.定义一个驱动命令Defining a Command

(1)在树形图上双击铰接幅revolute.3，约束编辑对话框显示。

(2)选中角度驱动对话框，角度驱动选项可以为铰接幅指派一个角度驱动命令。

(3)点击OK完成驱动命令的设置，命令可以显示在树形图上。

5.定义一个固定件（Defining a Fixed Part）

(1)在工具栏单击固定按钮，或者从菜单栏选择插入—>固定部件Insert—>Fixed Part，则固定部件窗口显示。

(2)在几何模型区域或者在树形图处选择想要固定的部件。

(3)固定部件自动被定义，并且显示在树形图上，如图1.20所示，此时如果你对结果不满意你可以选择返回按钮（undo）更改刚才的操作；在添加了固定部件之后，

机构可以被仿真的对话框显示在屏幕上。

6. CATIA V5环境下的机构模拟（Simulating a V5 Mechanism）

(1)点击用命令仿真按钮（Simulation With

Commands），运动学仿真对话框显示出来。此时机构模

拟的命令是可用的。

(2)在几何模型区域使用操纵器，在运动幅处移动鼠标，

驱动幅高亮显示，同时可以看到一个操纵器显示在运动

部件处，按住鼠标左键可以拖动模型。此外机构可以根

据命令滑条移动而运动。

说明：看着书做的，截图没有老师给的版本详细，但都一步一步做了。

实验三：电子样机空间分析

一、问题描述

选择题目三，对柴油机燃油供给系中输油泵进行干涉分析，示范干涉分析的整个过程，掌握数字模型干涉分析的基本步骤。如下图所示是欲进行干涉分析的输油泵。

二、解题思路

1、将文件插入空间分析模

块

2、利用空间分析命令对其

进行测量分析、截面分析和

干涉分析

三、操作过程

（1）将所附范例文件

oil transfer pump插入到空

间分析模块，也可以采用打

开的方式。

（2）单击工具栏中的干涉按钮。出现如下图所示的对话框。

（3）在干涉类型的下拉列表中选择Clearance + Contact + Clash。

（4）取默认的余隙值5mm。

（5）在计算类型的下拉列表中选择默认值，这里要对整个输油泵的干涉情况进行分析。

（6）单击Apply，分析结果如下图所示。

（7）将余隙值改为1mm，单击Apply，结果如图3.4所示，对比图3.3和图3.4可以发现，干涉结果数目由32个变为29个，其中余隙结果由3个变为0个。

（8）设置Filter list的各项内容，将干涉类型设置为Clash；Value值按Decreasing Value排列，结果如下图所示。

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。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。

CATIA有限元分析计算实例讲诉

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。 图11－10修改直径尺寸后的圆 图11－11【工作台】工具栏

CATIA有限元高级划分网格教程

CATIA有限元高级网格划分教程 盛选禹李明志 1.1进入高级网格划分工作台 （1）打开例题中的文件Sample01.CATPart。 （2）点击主菜单中的【开始】→【分析与模拟】→【Advanced Meshing Tools】(高级网格划分工具），就进入【Advanced Meshing Tools】（高级网格划分工具）工作台，如图1－1所示。进入工作台后，生成一个新的分析文件，并且显示一个【New Analysis Case】（新分析算题）对话框，如图1－2所示。 图1－1【开始】→【分析与模拟】→【Advanced Meshing Tools】(高级网格划分工具）（3）在【New Analysis Case】（新分析算题）对话框内选择【Static Analysis】（静力分析）选项。如果以后打开该对话框的时候均希望是计算静力分析，可以把对话框内的【Keep as default starting analysis case】（在开始时保持为默认选项）勾选。这样，下次进入本工作台时，将自动选择静力分析。 （4）点击【新分析算题】对话框内的【确定】按钮，关闭对话框。 1.2定义曲面网格划分参数 本节说明如何定义一个曲面零件的网格类型和全局参数。 （1）点击【Meshing Method】(网格划分方法)工具栏内的【高级曲面划分】按钮，如图1－3所示。需要在【Meshing Method】(网格划分方法)工具栏内点击中间按钮的下拉箭头才能够显示出【高级曲面划分】按钮。

图1－2【New Analysis Case】（新分析算题）对话框图1－3【高级曲面划分】按钮 （2）点击【高级曲面划分】按钮后在图形区选择零件，弹出【Global Parameters】（全局参数）对话框，如图1-4所示。 图1-4 【Global Parameters】（全局参数）对话框 （3）在【Global Parameters】（全局参数）对话框内定义需要的网格参数。在本例题中，用户需要定义的参数如下： ●选择【Set frontal quadrangle method】（设置前四边形网格方法）按钮，作为网 格的类型。 ●点击【Mesh】（网格）选项卡，定义下面的全局参数： i.在【Mesh size】（网格尺寸）数字栏内输入5mm； ii.在【Offset】（偏移量）数字栏内输入0mm。 ●点击【Geometry】（几何）选项卡，定义下面的全局参数： i.在【Constraint sag】（约束垂度）数字栏内输入1mm； ii.在【Min holes size】（最小孔大小）数字栏内输入10mm； iii.选择【Merge during simplification】（简化过程中合并）选项； iv.在【Min size】（最小尺寸）数字栏内输入2mm。 （4）点击【Global Parameters】（全局参数）对话框内的【确定】按钮，在左边的模型树中出现新的元素【Advanced Surface Mesh】（高级曲面网格），如图1－5所示。

CATIA有限元分析计算例题

CA TIA有限元分析计算例题 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 CAE模块命令详解.pdf

一、CA TIA有限元分析学习基础 如学习实体零件有限元分析，应当先学习零件创建相关模块，如part design零部件设计； 如学习车身零件有限元分析，应当先学习曲面创建、零件创建相关模块如wireframe and surface Design 线框和曲面设计，generative shape design创成式外形设计。 如学习总成有限元分析，应当先学习assembly design装配件设计 还需要熟悉catia一般操作，如放大缩小旋转平移。 二、有限元分析一般步骤 建立几何零件—建立网格—添加材料属性—设定边界条件/施加力---计算---结果查看 对于实体零件，在进入分析模块后，catia自动生成网格，所以为了方便，一般实体零件，在进入分析模块之前，先添加材料属性。如果忘了添加，在进入分析模块时，会跳出对话框提示。 （也可以在进入后添加，比较麻烦。删除网格、3d,在手动添加材料，建立网格，3d）对于中文版catia，添加材料属性时，会跳出对话框，提示没有找到中文的材料库。可以忽略。 解决这个问题，只需要在安装目录下的materials文件夹中创建Simplified_Chinese（可能需要注意大小写）文件夹，并将原materials目录下的Catalog.CA TMaterial拷贝到其中就可以了。 三、CA TIA有限元分析模块 它可以进行的分析有Static case静态分析，Frequency case模态分析，Buckling Case挠度分析，Combined case组合分析等。本次入门介绍静态分析和模态分析。

四、界面介绍 -------------------------------------------------------------- 1、model manager模型管理 2、loads 载荷

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。 创建点焊连接，在两体之间创建焊点连接。 创建焊缝连接，在两体之间创建焊缝连接。 五、虚拟零件 虚拟零件是创建的一种没有几何体支持的结构，在单个零件或装配的结构分析中具有很大的作用。虚拟零件常用做在一定距离上传递作用效果，这样它们可以被认为是刚性体，除了那

CATIA有限元分析计算实例 完整版复习进程

C A T I A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。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

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。修改尺寸后的圆如图11-10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11,8 标注直径尺寸的圆草图

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。 1956年，M．J.Turner，R.W.Clough，H.C.Martin和L.J.Topp在纽约矩形的航空学会年会上介绍了一种新的计算方法，将矩阵位移法推广到求解平面应力问题。他们把结构划分成一个个三角形和矩形的单元，利用单元中的近似位移函数，求得单元节点力与节点位移关系的单元刚度矩阵。同期，J.H.Argyris在航空工程杂志上发表一组能量原理和结构分析论文，他将弹性结构的基本能量原理做了概括、推广并予以统一，发展了矩阵方法，还导出由平面应力板和四个边缘件组成的矩形板格的单元刚度矩阵。他们对连续体有限元法的形成做了开创性的工作。

CATIA元分析计算实例完整版

C A T I A元分析计算实例 完整版 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

CATIA有限元分析计算实例 CATIA有限元分析计算实例 例题1 受扭矩作用的圆筒 －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。

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