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[有限元分析] CATIA有限元分析_CATIA受力分析

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CATIA建模 发表于 2020-1-8 11:44:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
CATIA建模
2020-1-8 11:44:57 2261 0 看全部
  在机械工程方面,很多钢结构在设计的过程需要进行受力分析,一个结构太强或者太弱都不行。过强会浪费成本,过弱会影响设备使用寿命。今天给大家介绍用CATIA软件简单的有限元分析操作方法。

  (一)概念:有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。
   CATIA有限元分析_CATIA受力分析27

  (二)常用分析软件
  国外软件:大型通用有限元商业软件:如ANSYS可以分析多学科的问题,例如:机械、电磁、热力学等;电机有限元分析软件NASTRAN等。还有三维结构设计方面的UG,CATIA,Proe等都是比较强大的。对于我们机械结构基本都是利用三维结构设计软件直接分析。
  国产有限元软件:FEPG,SciFEA,JiFEX,KMAS、FELAC等
  (三)Catia有限元分析操作步骤
  1、整理好完整的数据:在分析前要把数模多余的东西删除掉,以免影响分析结果,特别是焊接结构件,为有限元分析做好准备。
CATIA有限元分析_CATIA受力分析1

  2、过滤产品为一个整体零件:因为大家在设计的时候零件组成是属于一个装配体,在分析时候需要给装配体附上统一的材质,需要把装配体转化为一个整体零件。
  (a)、把装配体转为几何体;
CATIA有限元分析_CATIA受力分析12

  (b)把几何个体移动到一个几何体上
  方法:按住【shift 】键选定所有几何体,单击【右键】选定装配按钮,弹出来的对话框,然后选定模型树的第一个零件几何体,即把所有几何体都移动到第一个零件几何体作为一个整体计算。
CATIA有限元分析_CATIA受力分析27

  (c)定义材质:找到下方材质按钮, CATIA有限元分析_CATIA受力分析81 点击按钮,弹出来的对话框选定想要定义的材质,最后确认。
CATIA有限元分析_CATIA受力分析1

  3、建立有限元分析
  方法:选择菜单【 开始】→【 分析与模拟】→General Structure Analysis】,在弹出对话框中选择Static Analysis(静态分析),进入有限元分析模块,将产生个新的 Cat'analysis)文件。
CATIA有限元分析_CATIA受力分析41

  4、添加约束条件a、定义固定面 CATIA有限元分析_CATIA受力分析84 ;b、定义负载大小,输入数值,注意单位是N CATIA有限元分析_CATIA受力分析100 ;C、定义加速度大小 CATIA有限元分析_CATIA受力分析40
CATIA有限元分析_CATIA受力分析57

  5、计算变形量

  方法:点击计算命令 CATIA有限元分析_CATIA受力分析30 ,接着点击不同显示结果命令显示计算结果。(此计算过程在计算机上需要等待一会)
CATIA有限元分析_CATIA受力分析77

  (a)显示静态分析结果命令 CATIA有限元分析_CATIA受力分析34 :将光标移至形体或特征树的节点上面之后单击鼠标右键,在随后弹出的上下文相关菜单中选择【 Deformed Mesh object→【 Definition.,将弹出图8-18(a)所示控制网格效果的对话框,若切换开关 Displayon Deformed Mesh为开,显示变形后的形体,见下图,否则显示变形前的形体。
   CATIA有限元分析_CATIA受力分析13

  (b)冯米斯应力( Stress Von Mises)显示 CATIA有限元分析_CATIA受力分析21 :单击图标,显示了冯米斯应力图米斯应力图用于评价应力分布情况,右面是 CATIA自动生成的调色板,颜色从蓝到红,表示应力逐渐变大。当鼠标指向节点时,显示此节点的冯米斯应力值。
   CATIA有限元分析_CATIA受力分析85

  (c)位移显示(变形量) CATIA有限元分析_CATIA受力分析12 :单击图标,显示了位移图。位移显示代表变形情况,也是用颜色代表位移值,自动产生调色板,代表定范围的位移值;鼠标在节点上,可显示此点的位移值。从图看出红色的地方变形量比较大,蓝色地方变形量最小。
   CATIA有限元分析_CATIA受力分析75

  更多分析操作细节可以添加下面微信提供详细视频与图档。
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