CATIA有限元分析計(jì)算實(shí)例

1、CATIA 有限元分析計(jì)算實(shí)例有限元分析計(jì)算實(shí)例 11.111.1 例題例題 1 1 受扭矩作用的圓筒受扭矩作用的圓筒 11.111.11 1 劃分四面體網(wǎng)格的計(jì)算劃分四面體網(wǎng)格的計(jì)算 （1）進(jìn)入【零部件設(shè)計(jì)】工作臺(tái) 啟動(dòng) CATIA 軟件。單擊【開始】【機(jī)械設(shè)計(jì)】【零部件設(shè)計(jì)】選項(xiàng)，如圖 111 所示，進(jìn)入【零部件設(shè)計(jì)】工作臺(tái)。 圖 111 單擊【開始】【機(jī)械設(shè)計(jì)】【零部件設(shè)計(jì)】選項(xiàng) 單擊后彈出【新建零部件】對(duì)話框，如圖 11-2 所示。在對(duì)話框內(nèi)輸入新的零件名稱，在本例題中，使用默認(rèn)的零件名稱【Part1】。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，進(jìn)入【零部件設(shè)計(jì)】工作臺(tái)。 （2）進(jìn)入【草

2、圖繪制器】工作臺(tái) 在左邊的模型樹中單擊選中【xy 平面】, 如圖 11-3 所示。單擊【草圖編輯器】工具欄內(nèi)的【草圖】按鈕，如圖 11-4 所示。這時(shí)進(jìn)入【草圖繪制器】工作臺(tái)。 圖 112 【新建零部件】對(duì)話框 圖 113 單擊選中【xy 平面】 （3）繪制兩個(gè)同心圓草圖 點(diǎn)擊【輪廓】工具欄內(nèi)的【圓】按鈕，如圖 11-5 所示。在原點(diǎn)點(diǎn)擊一點(diǎn)，作為圓草圖的圓心位置，然后移動(dòng)鼠標(biāo)，繪制一個(gè)圓。用同樣分方法再繪制一個(gè)同心圓，如圖 11-6 所示。 圖 114 【草圖編輯器】工具欄 圖 115【輪廓】工具欄 下面標(biāo)注圓的尺寸。點(diǎn)擊【約束】工具欄內(nèi)的【約束】按鈕，如圖 11-7 所示。點(diǎn)擊選擇圓，就標(biāo)

3、注出圓的直徑尺寸。用同樣分方法標(biāo)注另外一個(gè)圓的直徑，如圖 11-8 所示。 圖 116 兩個(gè)同心圓草圖 圖 117 【約束】工具欄 雙擊一個(gè)尺寸線，彈出【約束定義】對(duì)話框，如圖 119 所示。在【直徑】數(shù)值欄內(nèi)輸入 100mm，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的 【確定】 按鈕， 關(guān)閉對(duì)話框， 同時(shí)圓的直徑尺寸被修改為 100mm。 用同樣的方法修改第二個(gè)圓的直徑尺寸為 50mm。修改尺寸后的圓如圖 11-10 所示。 圖 118 標(biāo)注直徑尺寸的圓草圖 圖 119 【約束定義】對(duì)話框 （4）離開【草圖繪制器】工作臺(tái) 點(diǎn)擊【工作臺(tái)】工具欄內(nèi)的【退出工作臺(tái)】按鈕，如圖 11-11 所示。退出【草圖繪制器】工作臺(tái)，進(jìn)入

4、【零部件設(shè)計(jì)】工作臺(tái)。 圖 1110 修改直徑尺寸后的圓 圖 1111【工作臺(tái)】工具欄 （5）拉伸創(chuàng)建圓筒 點(diǎn)擊【基于草圖的特征】工具欄內(nèi)的【凸臺(tái)】按鈕，如圖 11-12 所示。彈出【凸臺(tái)定義】對(duì)話框，如圖 11-13所示。在【第一限制】選項(xiàng)組內(nèi)的【長度】數(shù)值欄內(nèi)輸入 50mm，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，生成一個(gè)圓筒體，如圖 11-14 所示。在左邊的模型樹上出現(xiàn)【填充器.1】元素。 圖 1112 【基于草圖的特征】工具欄 圖 1113 【凸臺(tái)定義】對(duì)話框 （6）對(duì)零件賦予材料屬性 在左邊的模型樹中點(diǎn)擊選中零件名稱【Part1】，如圖 11-15 所示。點(diǎn)擊【應(yīng)用材料】工具欄內(nèi)的【應(yīng)用材料】

5、按鈕，如圖 11-16 所示。先彈出一個(gè)【打開】警告消息框，如圖 11-16 所示，這是因?yàn)槭褂煤?jiǎn)化漢字界面，但沒有相應(yīng)的簡(jiǎn)化漢字材料庫造成的，點(diǎn)擊警告消息框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉消息框。彈出【庫（只讀）】對(duì)話框，如圖 11-18 所示。點(diǎn)擊【Metal】（金屬）選項(xiàng)卡，在列表中選擇【Steel】（鋼）材料。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，將鋼材料賦予零件。 圖 1114 拉伸創(chuàng)建的一個(gè)圓筒體 圖 1115 選中的零件名稱【Part1】 圖 1116 【應(yīng)用材料】工具欄 圖 1117 【打開】警告消息框 圖 1118 【庫（只讀）】對(duì)話框 如果對(duì)軟件內(nèi)鋼鐵材料的屬性不了解，可以查看定義的材料屬性，

6、也可以修改材料屬性參數(shù)。在左邊的模型樹上雙擊材料名稱【Steel】，如圖 11-19 所示。彈出【屬性】對(duì)話框，如圖 11-20 所示。 圖 1119 材料名稱【Steel】 圖 1120 【屬性】對(duì)話框 （7）進(jìn)入【Advanced Meshing Tools】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）工作臺(tái) 點(diǎn)擊菜單中的【開始】【分析與模擬】【Advanced Meshing Tools】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）選項(xiàng)，如圖 11-21所示。點(diǎn)擊后進(jìn)入了【高級(jí)網(wǎng)格劃分工具】工作臺(tái)。進(jìn)入工作臺(tái)后，生成一個(gè)新的分析文件，并且彈出一個(gè)【新分析算題】對(duì)話框，如圖 1122 所示。點(diǎn)擊后，在對(duì)話框內(nèi)選擇【Static Anal

7、ysis】（靜態(tài)分析算題），然后點(diǎn)擊【確定】按鈕。 圖 1121【開始】【分析與模擬】【Advanced Meshing Tools】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）選項(xiàng) 點(diǎn)擊【Meshing Method】(網(wǎng)格劃分方法)工具欄內(nèi)的【Octree Tetrahedron Mesher】（Octree 四面體網(wǎng)格劃分）按鈕，如圖 1123 所示。需要在【Meshing Method】(網(wǎng)格劃分方法)工具欄內(nèi)點(diǎn)擊中間按鈕的下拉箭頭才能夠顯示出【Octree Tetrahedron Mesher】（Octree 四面體網(wǎng)格劃分）按鈕。 圖 1122 【新分析算題】對(duì)話框 圖 11-23【Meshing Met

8、hod】(網(wǎng)格劃分方法)工具欄 在圖形區(qū)左鍵點(diǎn)擊選擇圓筒三維實(shí)體模型，如圖 1124 所示。選擇實(shí)體后彈出【OCTREE Tetrahedron Mesher】（Octree 四面體網(wǎng)格劃分器）對(duì)話框，如圖 11-25 所示。 點(diǎn)擊【Global】（全局）選項(xiàng)卡，在【Size】（尺寸）欄內(nèi)輸入 5mm 作為網(wǎng)格的尺寸；點(diǎn)擊選中【Absolute sag】（絕對(duì)垂度）選項(xiàng)，在該數(shù)值欄內(nèi)輸入 0.5mm；在【Element type】（單元類型）選項(xiàng)區(qū)內(nèi)選中【Paraboic】二次單元。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，完成設(shè)置，關(guān)閉對(duì)話框。 圖 1124 選擇圓筒三維實(shí)體模型 圖 1125 【OCTR

9、EE Tetrahedron Mesher】（Octree 四面體網(wǎng)格劃分器）對(duì)話框 在左邊的模型樹上右擊【OCTREE Tetrahedron Mesher.1】元素，如圖 11-26 所示。在彈出的右鍵快捷菜單中選擇【Update Mesh】（更新網(wǎng)格）選項(xiàng)，如圖 11-27 所示。程序開始劃分網(wǎng)格，劃分后的四面體網(wǎng)格如圖 11-28 所示。 圖 11-26 右擊【OCTREE Tetrahedron Mesher.1】元素 圖 11-27 選擇【Update Mesh】（更新網(wǎng)格）選項(xiàng) （8）進(jìn)入【Generative Structural Analysis】（創(chuàng)成式結(jié)構(gòu)分析）工作臺(tái) 點(diǎn)

10、擊主菜單中的【開始（S）】 【分析與模擬】【Generative Structural Analysis】（創(chuàng)成式結(jié)構(gòu)分析）選項(xiàng)，如圖 11-29 所示，進(jìn)入【創(chuàng)成式結(jié)構(gòu)分析】工作臺(tái)。 圖 11-28 劃分后的四面體網(wǎng)格 圖 11-29 點(diǎn)擊 【開始 （S） 】 【分析與模擬】 【Generative Structural Analysis】（創(chuàng)成式結(jié)構(gòu)分析）選項(xiàng) （9）指定 3D 屬性 點(diǎn)擊【Model Manager】（模型管理器）工具欄內(nèi)的【3D Property】（三維屬性）按鈕，如圖 1130 所示。點(diǎn)擊后彈出【3D Property】 （三維屬性）對(duì)話框，如圖 11-31 所示。在

11、左邊的模型樹上點(diǎn)擊選擇【OCTREE Tetrahedron Mesher.1】元素，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，將 3D 屬性指定到三維零件上。 圖 11-30【Model Manager】(模型管理器)工具欄 圖 11-31 3D Property】(三維屬性)對(duì)話框 （10）設(shè)置固支邊界條件 點(diǎn)擊【Restraints】（約束）工具欄內(nèi)的【Clamp】（固支）按鈕，如圖 1132 所示。在圖形區(qū)選擇圓筒體的一個(gè)底面，如圖 1133 所示。彈出【Clamp】（固支）對(duì)話框，如圖 11-34 所示。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，對(duì)圓筒體的一個(gè)底面增加了固支約束。 圖 11-32 【

12、Restraints】（約束）工具欄 圖 11-33 圖 11-34 【Clamp】（固支）對(duì)話框 （11）對(duì)圓筒施加扭矩 點(diǎn)擊【Loads】（載荷）工具欄內(nèi)的【Moment】（扭矩）按鈕，如圖 1135 所示。彈出【Moment】（扭矩）對(duì)話框，如圖 1136 所示。在【Moment Vector】（扭矩分量）選項(xiàng)區(qū)內(nèi)的【Z】數(shù)值欄內(nèi)輸入 100Nxm，即設(shè)置扭矩 z方向的分量為 100Nxm。在圖形區(qū)點(diǎn)擊選擇圓筒的內(nèi)表面，如圖 1137 所示，即設(shè)置內(nèi)表面上的扭矩為 100Nxm。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。 圖 1135 【Loads】（載荷）工具欄 圖 1136 【Mome

13、nt】（扭矩）對(duì)話框 同理，用同樣的方法設(shè)置圓筒的外表面，對(duì)外部施加相反方向的扭矩，即要把 z 方向的扭矩設(shè)置為100Nxm。設(shè)置完成后，顯示的模型如圖 1138 所示。 圖 1137 圖 1138 添加兩個(gè)扭矩和固支約束后的模型 (12）計(jì)算模型 點(diǎn)擊【Compute】（計(jì)算）工具欄內(nèi)的【Compute】（計(jì)算）按鈕，如圖 1139 所示。彈出【Compute】（計(jì)算）對(duì)話框，如圖 11-40。點(diǎn)擊勾選【Preview】（預(yù)覽）選項(xiàng)，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，開始計(jì)算分析。點(diǎn)擊后會(huì)彈出兩個(gè)對(duì)話框，一個(gè)是【Computing】（正在計(jì)算）進(jìn)程顯示框，如圖 1141 所示，顯示計(jì)算進(jìn)程；另外一

14、個(gè)是【Computation】（計(jì)算）框，顯示當(dāng)前的計(jì)算步驟和已經(jīng)使用的計(jì)算時(shí)間，如圖 1142 所示。 圖 1139【Compute】（計(jì)算）工具欄圖 1140【Compute】（計(jì)算）對(duì)話框 圖 11-41【Computing】（正在計(jì)算）進(jìn)程顯示框 圖 11-42 【Computation】(計(jì)算）框 當(dāng)計(jì)算進(jìn)程把網(wǎng)格劃分完畢，并計(jì)算完成剛度矩陣后，會(huì)彈出一個(gè)【Computation Resource Estimation】（計(jì)算資源估計(jì)）對(duì)話框，如圖 1143 所示，顯示需要的 CPU 時(shí)間、需要的內(nèi)存、需要的硬盤儲(chǔ)存量，并且詢問用戶是否繼續(xù)計(jì)算，如果點(diǎn)擊【No】（否）按鈕，則退出計(jì)算

15、，如果點(diǎn)擊【Yes】（是）按鈕，則計(jì)算繼續(xù)。如果用戶在圖 1140【Compute】（計(jì)算）對(duì)話框內(nèi)未選中【Preview】（預(yù)覽）選項(xiàng)，則不會(huì)彈出【Computation Resource Estimation】（計(jì)算資源估計(jì)）對(duì)話框，直接運(yùn)行計(jì)算。對(duì)于比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，計(jì)算時(shí)間比較長時(shí)，建議用戶選中該選項(xiàng)，這樣可以大致了解算題所需要的時(shí)間和計(jì)算機(jī)資源，用戶自己也估算，計(jì)算機(jī)配置是否能夠滿足要求。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)【Yes】（是）按鈕，繼續(xù)計(jì)算。程序重新彈出【Computing】（正在計(jì)算）進(jìn)程對(duì)話框，此時(shí)，如果用戶想終止計(jì)算，仍然可以點(diǎn)擊該對(duì)話框內(nèi)的【取消】按鈕，取消計(jì)算過程。 圖 1143 【C

16、omputation Resource Estimation】（計(jì)算資源估計(jì)）對(duì)話框 （13）顯示模型計(jì)算結(jié)果 在左邊的模型樹中鼠標(biāo)右擊 【Static Case Solution.1】 ， 如圖 1144 所示。 在出現(xiàn)的菜單中選擇 【Generate Image】（生成圖像）選項(xiàng)，如圖 11-45。選擇后彈出【Image Generation】（圖像生成）對(duì)話框，如圖 1146 所示。在對(duì)話框內(nèi)選擇【Stress full tensor component】（應(yīng)力張量的分量）選項(xiàng)，選擇后，出現(xiàn)應(yīng)力張量圖像，如圖 1147 所示。 圖 11-44 右擊【Static Case Solutio

17、n.1】 圖 11-45 選擇【Generate Image】(生成圖像)選項(xiàng) 圖 1146 【Generate Image】（生成圖像）選項(xiàng) 圖 1147 應(yīng)力張量圖 應(yīng)力張量圖中，含有網(wǎng)格、邊界條件，同時(shí)未顯示為彩色，下面對(duì)圖像進(jìn)行修改。 在圖像區(qū)或者模型樹上點(diǎn)擊選中固支約束和扭矩載荷名稱或者符號(hào)，然后在【視圖（v）】工具欄內(nèi)點(diǎn)擊【隱藏/顯示】按扭，如圖 1148 所示。將固支邊界條件、扭矩載荷條件隱藏起來。 將圖例移動(dòng)到圖形旁邊。在圖例上點(diǎn)擊左鍵，然后在圖例上按下中間鍵不松開，即可移動(dòng)圖例。移動(dòng)到合適位置后，再點(diǎn)擊左鍵。圖形區(qū)重新處于激活狀態(tài)。 在【視圖（v）】工具欄內(nèi)點(diǎn)擊【帶材料著色】

18、按扭，如圖 1149 所示，顯示材料。最終修改后顯示的應(yīng)力張量圖如圖 1150 所示。 圖 11-48【視圖（v）】工具欄內(nèi) 圖 11-49【視圖（v）】工具欄內(nèi)點(diǎn)擊【帶材料著色】按扭 圖 1150 修改后顯示的應(yīng)力張量圖 下面將圓筒剖開， 查看其內(nèi)部應(yīng)力分布情況。 點(diǎn)擊 【Analysis Tools】 （分析工具） 工具欄內(nèi)的 【Cut Plane Analysis】（剖切平面分析）按鈕，如圖 1151 所示。彈出【Cut Plane Analysis】（剖切平面分析）對(duì)話框，如圖 1152所示，不選中對(duì)話框內(nèi)的【Show cutting plane】（顯示剖切面）選項(xiàng)，在圖形區(qū)不顯示出剖

19、切面。同時(shí)在圖形區(qū)顯示羅盤，用戶可以操作羅盤，對(duì)應(yīng)力分布圖進(jìn)行不同方向的剖切，如圖 1153 所示。 圖 11-51 【Analysis Tools】（分析工具）工具欄 圖 11-52 【Cut Plane Analysis】（剖切平面分析）對(duì)話框 圖 1153 剖切的應(yīng)力分布圖 （14）修改網(wǎng)格的參數(shù) 從圖中可以看出，圓筒內(nèi)部的應(yīng)力較高。為了使計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確，對(duì)圓筒內(nèi)壁的有限元網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化處理。在左邊的模型樹上雙擊 【OCTREE Tetrahedron Mesher.1】 元素， 如圖 11-54 所示。 雙擊后彈出 【OCTREE Tetrahedron Mesh】對(duì)話框，如圖 115

20、5 所示。點(diǎn)擊【Local】（局部）選項(xiàng)卡，在【Available specs】（可用的特定參數(shù)）區(qū)內(nèi)，點(diǎn)擊選擇【Local size】（局部尺寸）選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊【Add】（添加）按鈕，彈出【Local Mesh Size】（局部網(wǎng)格尺寸）對(duì)話框，如圖 1156 所示。在【Value】 （數(shù)值）欄內(nèi)輸入 2mm，在圖形區(qū)選擇圓筒的內(nèi)表面，然后點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，返回到【OCTREE Tetrahedron Mesh】對(duì)話框。 圖 1154 雙擊的【OCTREE Tetrahedron Mesher.1】元素 圖 1155【OCTREE Tetrahedron Mesh】對(duì)話

21、框 圖 1156 【Local Mesh Size】（局部網(wǎng)格尺寸）對(duì)話框 在【OCTREE Tetrahedron Mesh】對(duì)話框內(nèi)，在【Available specs】（可用的特定參數(shù)）區(qū)內(nèi)，點(diǎn)擊選擇【Local sag】（局部垂度）選項(xiàng)，如圖 1157 所示。然后點(diǎn)擊【Add】（添加）按鈕，彈出【Local Mesh Sag】（局部網(wǎng)格垂度）對(duì)話框，如圖 1158 所示。在【Value】（數(shù)值）欄內(nèi)輸入 2mm，在圖形區(qū)選擇圓筒的內(nèi)表面，然后點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，返回到【OCTREE Tetrahedron Mesh】對(duì)話框。 圖 1157 選擇【Local sag】

22、(局部垂度)選項(xiàng) 圖 11-58 【Local Mesh Sag】(局部網(wǎng)格垂度)對(duì)話框 在左邊的模型樹上右擊【OCTREE Tetrahedron Mesher.1】元素，在彈出的右鍵快捷菜單中選擇【Update Mesh】（更新網(wǎng)格）選項(xiàng)。程序開始劃分網(wǎng)格，重新劃分后的四面體網(wǎng)格如圖 11-59 所示，可以看到，圓筒內(nèi)壁的網(wǎng)格明顯比其它部分細(xì)化。 圖 1159 重新劃分后的四面體網(wǎng)格 點(diǎn)擊【Compute】（計(jì)算）工具欄內(nèi)的【Compute】（計(jì)算）按鈕。彈出【Compute】（計(jì)算）對(duì)話框，開始進(jìn)行計(jì)算。重新計(jì)算的應(yīng)力張量結(jié)果如圖 1160 所示。應(yīng)力值有所提高。 圖 1160 重新計(jì)算

23、的應(yīng)力張量結(jié)果 11.111.12 2 劃分結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格計(jì)算分析劃分結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格計(jì)算分析 （1）進(jìn)入【線框和曲面設(shè)計(jì)】工作臺(tái) 啟動(dòng) CATIA 軟件。單擊【開始】【機(jī)械設(shè)計(jì)】【線框和曲面設(shè)計(jì)】選項(xiàng)，如圖 1161 所示，進(jìn)入【線框和曲面設(shè)計(jì)】工作臺(tái)。 圖 1161 【開始】【機(jī)械設(shè)計(jì)】【線框和曲面設(shè)計(jì)】選項(xiàng) 單擊后彈出【新建零部件】對(duì)話框，如圖 11-62 所示。在對(duì)話框內(nèi)輸入新的零件名稱，在本例題中，使用零件名稱為【Part12】。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，進(jìn)入【線框和曲面設(shè)計(jì)】工作臺(tái)。 （2）定義點(diǎn) 點(diǎn)擊【線框】工具欄內(nèi)的【點(diǎn)】按鈕，如圖 1163 所示。點(diǎn)擊后彈出【

24、點(diǎn)定義】對(duì)話框，如圖 1164 所示。在【Y】數(shù)值欄內(nèi)輸入 50mm，即在（0，50，0）位置創(chuàng)建一個(gè)點(diǎn)。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，創(chuàng)建一個(gè)點(diǎn)。 圖 1162【新建零部件】對(duì)話框 圖 1163 【線框】工具欄 用同樣的方法創(chuàng)建第二個(gè)點(diǎn)（0，100，0），第三個(gè)點(diǎn)（0，0，0）。 （3）創(chuàng)建線段 點(diǎn)擊【線框】工具欄內(nèi)的【直線】按鈕，彈出【直線定義】對(duì)話框，如圖 1165 所示。在圖形區(qū)選擇【點(diǎn) 1】和【點(diǎn) 2】，如圖 1166 所示。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，創(chuàng)建一條線段。 圖 1164 【點(diǎn)定義】對(duì)話框 圖 1165 【直線定義】對(duì)話框 繼續(xù)創(chuàng)建第二條線段，但方法與第一條線段出創(chuàng)建方法不同

25、。點(diǎn)擊【線框】工具欄內(nèi)的【直線】按鈕，彈出【直線定義】對(duì)話框，在圖形區(qū)選擇第三個(gè)點(diǎn)，然后再選擇【xy plane】參考平面，如圖 1167 所示。此時(shí)，【直線定義】對(duì)話框內(nèi)【線型】下拉列表框自動(dòng)更改為【點(diǎn)方向】，如圖 1168 所示。在【結(jié)束】數(shù)值欄內(nèi)輸入 20mm，即線段的長度為 20mm。 圖 1166 選擇【點(diǎn) 1】和【點(diǎn) 2】 圖 1167 選擇第三個(gè)點(diǎn)【xy plane】參考平面 （4）旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建面 點(diǎn)擊【曲面】工具欄內(nèi)的【旋轉(zhuǎn)】按鈕，如圖 1169 所示。彈出【旋轉(zhuǎn)曲面定義對(duì)話框】，如圖 1170 所示。在圖形區(qū)選擇【直線.1】作為輪廓，選擇【直線.2】作為旋轉(zhuǎn)軸，如圖 1171 所

26、示。 圖 1168 【線型】下拉列表框自動(dòng)更改為【點(diǎn)方向】 圖 1169 【曲面】工具欄 圖 1170 【旋轉(zhuǎn)曲面定義對(duì)話框】 圖 1171 選擇【直線.1】作為輪廓，選擇【直線.2】作為旋轉(zhuǎn)軸 （5）拉伸創(chuàng)建曲面 點(diǎn)擊【曲面】工具欄內(nèi)的【拉伸】按鈕，如圖 1172 所示。彈出【拉伸曲面定義】對(duì)話框，如圖 1173 所示。選擇上一步旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建的曲面內(nèi)圓作為輪廓，選擇第二條線段【直線.2】作為方向，在【拉伸限制】區(qū)內(nèi)的【限制 1】【尺寸】數(shù)值欄內(nèi)輸入 50mm，即拉伸的高度為 50mm。預(yù)覽生成的拉伸曲面如圖 1174 所示。 圖 1172 【曲面】工具欄內(nèi)的【拉伸】按鈕 圖 1173 【拉伸曲面

27、定義】對(duì)話框 用同樣的方法拉伸外側(cè)的圓弧，最終形成的圖形如圖 1175 所示。 （6）賦予鋼鐵材料 在左邊的模型樹中點(diǎn)擊選中零件名稱【Part1】。點(diǎn)擊【應(yīng)用材料】工具欄內(nèi)的【應(yīng)用材料】按鈕。先彈出一個(gè)【打開】警告消息框點(diǎn)擊警告消息框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉消息框。彈出【庫（只讀）】對(duì)話框。點(diǎn)擊【Metal】（金屬）選項(xiàng)卡，在列表中選擇【Steel】（鋼）材料。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，將鋼材料賦予零件。 圖 1174 預(yù)覽生成的拉伸曲面 圖 1175 最終形成的圖形 （7）進(jìn)入【ADCANCED MESHING TOOLS】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）工作臺(tái) 單擊【開始】【分析與模擬】【ADCANC

28、ED MESHING TOOLS】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）選項(xiàng)，如圖 1176 所示，進(jìn)入【ADCANCED MESHING TOOLS】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）工作臺(tái)。 圖 1176 【開始】【分析與模擬】【ADCANCED MESHING TOOLS】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）選項(xiàng) （8）劃分底面網(wǎng)格 點(diǎn)擊【Meshing Method】 （網(wǎng)格劃分方法）工具欄內(nèi)的【Advanced Surface Mesher】 （高級(jí)曲面劃分器）按鈕，如圖 1177 所示。點(diǎn)擊后在圖形區(qū)選中底面，如圖 1178 所示。 圖 1177 【Advanced Surface Mesher】（高級(jí)曲面劃分器）按鈕 圖 11

29、78 選中的底面 注意！只選擇底面。 選中底面后，彈出【Global Parameter】（全局參數(shù)）對(duì)話框，如圖 1179 所示。點(diǎn)擊【Mesh】（網(wǎng)格）選項(xiàng)卡，在【Mesh Type】（網(wǎng)格類型）欄內(nèi)點(diǎn)擊四邊形網(wǎng)格按鈕，在【Element type】（單元類型）欄內(nèi)勾選【Parabolic】（二次網(wǎng)格）選項(xiàng)，在【Mesh Size】（網(wǎng)格尺寸）數(shù)值欄內(nèi)輸入 5mm，勾選【Minimize triangle】（最小化三角形）選項(xiàng)。全部設(shè)置完成后，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，完成平面網(wǎng)格劃分設(shè)置。平面輪廓的邊緣顯示為綠色，如圖 1180 所示。 圖 1179 【Global Par

30、ameter】（全局參數(shù)）對(duì)話框 圖 1180 平面輪廓的邊緣顯示為綠色 點(diǎn)擊【Execution】（執(zhí)行）工具欄內(nèi)的【Mesh The Part】（對(duì)零件劃分網(wǎng)格）按鈕，如圖 1181 所示。 程序開始對(duì)底面劃分四邊形網(wǎng)格，劃分完成后，彈出【Mesh The Part】（對(duì)零件劃分網(wǎng)格）對(duì)話框，如圖 1182 所示。對(duì)話框顯示網(wǎng)格的尺寸，節(jié)點(diǎn)數(shù)量，單元數(shù)量，以及劃分網(wǎng)格的結(jié)果。在本例題中，劃分的四邊形網(wǎng)格，網(wǎng)格尺寸為 5mm，創(chuàng)建了 3437 個(gè)節(jié)點(diǎn)，創(chuàng)建了 1083 個(gè)單元，劃分網(wǎng)格結(jié)果是正常完成。對(duì)底面劃分的四邊形網(wǎng)格如圖1183 所示。 圖 1181【Execution】（執(zhí)行）工具欄

31、 圖 1182 【Mesh The Part】（對(duì)零件劃分網(wǎng)格）對(duì)話框 點(diǎn)擊【Exit】 （退出）工具欄內(nèi)的【Exit】 （退出）按鈕，如圖 1184 所示。退出【Surface MESHING TOOLS】（曲面網(wǎng)格劃分）工作臺(tái)，進(jìn)入【ADCANCED MESHING TOOLS】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）工作臺(tái)。 圖 1183 對(duì)底面劃分的四邊形網(wǎng)格 圖 1184 【Exit】（退出）工具欄 （8）拉伸生成六面體網(wǎng)格 點(diǎn)擊【Mesh Transformation】（網(wǎng)格變換）工具欄內(nèi)的【Extrude Mesher with Translation】（平動(dòng)拉伸網(wǎng)格）按鈕，如圖 1185 所示。點(diǎn)

32、擊后彈出【Extrude Mesher with Translation】（平動(dòng)拉伸網(wǎng)格）對(duì)話框，如圖所示。1186 在圖形區(qū)選擇上一步劃分的四邊形網(wǎng)格，點(diǎn)擊選擇第二條線段作為拉伸六面體網(wǎng)格的軸，在【Start】（開始）數(shù)值欄內(nèi)輸入 0mm，在【End】（結(jié)束）數(shù)值欄內(nèi)輸入 50mm，在【Distribution】（分布）選項(xiàng)區(qū)內(nèi)，在【Type】（類型）下拉列表框內(nèi)選擇【Uniform】（均勻）選項(xiàng)，在【Layers number】（層數(shù)）數(shù)值欄內(nèi)輸入 23。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，完成拉伸六面體網(wǎng)格的設(shè)置。 在左邊的模型樹上右擊【Extrusion Mesh With Tra

33、nslation.1】元素，如圖 1187 所示。在彈出的右鍵快捷菜單中選擇【Update Mesh】（更新網(wǎng)格）選項(xiàng)，如圖 1188 所示。程序開始更新六面體網(wǎng)格，拉伸創(chuàng)建的六面體網(wǎng)格如圖 1189 所示。 圖 11-85 【Mesh Transformation】（網(wǎng)格變換）工具欄 圖 11-86 【Extrude Mesher with Translation】（平動(dòng)拉伸網(wǎng)格）對(duì)話框 圖 11-87 右擊的【Extrusion Mesh With Translation.1】元素 圖 11-88 選擇【Update Mesh】（更新網(wǎng)格）選項(xiàng) （9）使平面網(wǎng)格處于非激活狀態(tài) 在左邊的模型

34、樹上右擊【Advanced Surface Mesh.1】元素，如圖 1190 所示。在彈出的右鍵快捷菜單中選擇【Active/Deactive】 （激活/非激活）選項(xiàng)，如圖 1191 所示。執(zhí)行本操作后，平面網(wǎng)格處于非激活狀態(tài)。換句話說，就是在有限元計(jì)算分析過程中，并不計(jì)算平面網(wǎng)格。如果用戶沒有執(zhí)行本步驟的操作，在后面的有限元計(jì)算中，會(huì)提示，有些單元未賦單元屬性，計(jì)算無法進(jìn)行。 圖 1189 拉伸創(chuàng)建的六面體網(wǎng)格 圖 1190 右擊的【Advanced Surface Mesh.1】元素 圖 1191 選擇的【Active/Deactive】（激活/非激活）選項(xiàng) （10）進(jìn)入【Generat

35、ive Structural Analysis】（創(chuàng)成式結(jié)構(gòu)分析）工作臺(tái) 單擊【開始（S）】【分析與模擬】【Generative Structural Analysis】（創(chuàng)成式結(jié)構(gòu)分析）選項(xiàng)，如圖1192 所示，進(jìn)入【Generative Structural Analysis】（創(chuàng)成式結(jié)構(gòu)分析）工作臺(tái)。 圖 1192 【開始（S）】【分析與模擬】【Generative Structural Analysis】（創(chuàng)成式結(jié)構(gòu)分析）選項(xiàng) （11）對(duì)六面體網(wǎng)格指定 3D 屬性 點(diǎn)擊【Model Manager】（模型管理器）工具欄內(nèi)的【3D Property】（3D 屬性）按鈕，如圖 1193 所

36、示。彈出【3D Property】（3D 屬性）對(duì)話框，如圖 1194 所示。在圖形區(qū)點(diǎn)擊選擇六面體網(wǎng)格，或者在左邊的模型樹上點(diǎn)擊選擇六面體網(wǎng)格的名稱。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，將六面體網(wǎng)格指定 3D 屬性。 圖 1193【Model Manager】（模型管理器）工具欄 圖 1194 【3D Property】（3D 屬性）對(duì)話框 （12）創(chuàng)建曲面組 對(duì)于拉伸或者其它變換創(chuàng)建的六面體網(wǎng)格， 由于不象通過對(duì)實(shí)體直接劃分網(wǎng)格一樣， 實(shí)體直接劃分四面體網(wǎng)格時(shí)，實(shí)體的面和四面體的外輪廓等都有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，而六面體是通過對(duì)平面網(wǎng)格進(jìn)行操作才完成的，沒有一一對(duì)應(yīng)的幾何形狀，為了方便施加載荷

37、和邊界條件，需要定義面組，使六面體網(wǎng)格與幾何圖形之間保持對(duì)應(yīng)關(guān)系。 為了方便選擇曲面，可以將六面體網(wǎng)格隱藏起來，并把在【線框和曲面設(shè)計(jì)】工作臺(tái)內(nèi)創(chuàng)建的曲面都顯示出來，具體操作方法是使用【顯示/隱藏】按鈕，在此處不再進(jìn)行詳細(xì)介紹。隱藏六面體網(wǎng)格之后的幾何圖形顯示如圖 1195 所示。 點(diǎn)擊【Groups】（組）工具欄內(nèi)的【Surface Group by Neighborhood】（由相鄰部分組成的曲面組）按鈕，如圖 1196 所示。 圖 1195 隱藏六面體網(wǎng)格之后的幾何圖形顯示 圖 1196 【Groups】（組）工具欄 點(diǎn)擊后彈出 【Surface Group】（曲面組） 對(duì)話框， 如圖

38、1197 所示。 在圖形區(qū)選擇幾何圖形的底面， 在 【Tolerance】（公差）數(shù)值欄內(nèi)輸入 0.1mm，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，完成面組設(shè)置。 用同樣的方法定義定義圓筒內(nèi)外兩個(gè)圓弧面的面組。 （13）創(chuàng)建固支邊界條件 點(diǎn)擊【Restraints】（約束）工具欄內(nèi)的【Clamp】（固支）按鈕，如圖 1198 所示。彈出【Clamp】（固支）對(duì)話框，如圖 11-99 所示。在左邊的模型樹上選擇第一個(gè)面組【Surface Group by Neighborhood.1】，如圖 11100所示。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，對(duì)第一個(gè)面組施加了固支約束。 圖 1197 【Surface Group

39、】（曲面組）對(duì)話框 圖 1198 【Restraints】（約束）工具欄 圖 1199 【Clamp】（固支）對(duì)話框 圖 11100 選擇的第一個(gè)面組【Surface Group by Neighborhood.1】 （14）對(duì)內(nèi)表面的面組施加扭矩 點(diǎn)擊【Loads】（載荷）工具欄內(nèi)的【Moment】（扭矩）按鈕。彈出【Moment】（扭矩）對(duì)話框，如圖 11101 所示。 在 【Moment Vector】 （扭矩分量） 選項(xiàng)區(qū)內(nèi)的 【Z】 數(shù)值欄內(nèi)輸入 100Nxm， 即設(shè)置扭矩 z 方向的分量為 100Nxm。在左邊的模型樹上點(diǎn)擊選擇第二個(gè)面組【Surface Group by Neig

40、hborhood.1】，如圖 11102 所示，即設(shè)置內(nèi)表面的所對(duì)應(yīng)的面組上的扭矩為 100Nxm。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。 圖 11101 【Moment】（扭矩）對(duì)話框 圖 11102 選擇的第二個(gè)面組【Surface Group by Neighborhood.1】 同樣的方法定義外表面所對(duì)應(yīng)的第三個(gè)面組上的扭矩，注意第三個(gè)面組上扭矩值為負(fù)。 （15）計(jì)算模型 點(diǎn)擊【Compute】（計(jì)算）工具欄內(nèi)的【Compute】（計(jì)算）按鈕。彈出【Compute】（計(jì)算）對(duì)話框。點(diǎn)擊勾選 【Preview】 （預(yù)覽） 選項(xiàng)， 點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的 【確定】 按鈕， 開始計(jì)算分析。 點(diǎn)擊后

41、會(huì)彈出兩個(gè)對(duì)話框， 一個(gè)是 【Computing】（正在計(jì)算）進(jìn)程顯示框，顯示計(jì)算進(jìn)程；另外一個(gè)是【Computation】（計(jì)算）框，顯示當(dāng)前的計(jì)算步驟和已經(jīng)使用的計(jì)算時(shí)間。 （16）顯示模型計(jì)算結(jié)果 在左邊的模型樹中鼠標(biāo)右擊 【Static Case Solution.1】 ， 如圖11103所示。 在出現(xiàn)的菜單中選擇 【Generate Image】（生成圖像）選項(xiàng)，如圖 11-104 所示。選擇后彈出【Image Generation】（圖像生成）對(duì)話框，如圖 11105 所示。在對(duì)話框內(nèi)選擇【Stress full tensor component】（應(yīng)力張量的分量）選項(xiàng)，選擇后，出

42、現(xiàn)應(yīng)力張量圖像，如圖 11106 所示。 圖 11103 右擊【Static Case Solution.1】 圖 11104 【Generate Image】（生成圖像）選項(xiàng) 圖 11105 【Image Generation】（圖像生成）對(duì)話框 圖 11106 應(yīng)力張量圖像 讀者朋友可以自己對(duì)內(nèi)孔表面進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化處理。 11.2 11.2 例題例題 2 2 承受內(nèi)壓的法蘭承受內(nèi)壓的法蘭 11.211.2- -1 1 劃分四面體網(wǎng)格的計(jì)算劃分四面體網(wǎng)格的計(jì)算 （1）進(jìn)入【零部件設(shè)計(jì)】工作臺(tái) 啟動(dòng) CATIA 軟件。單擊【開始】【機(jī)械設(shè)計(jì)】【零部件設(shè)計(jì)】選項(xiàng)，進(jìn)入【零部件設(shè)計(jì)】工作臺(tái)。 （2）

43、繪制圓草圖 點(diǎn)擊【輪廓】工具欄內(nèi)的【圓】按鈕，如圖 11-107 所示。在原點(diǎn)點(diǎn)擊一點(diǎn)，作為圓草圖的圓心位置，然后移動(dòng)鼠標(biāo)，繪制一個(gè)圓。 下面標(biāo)注圓的尺寸。點(diǎn)擊【約束】工具欄內(nèi)的【約束】按鈕。點(diǎn)擊選擇圓，就標(biāo)注出圓的直徑尺寸。雙擊一個(gè)尺寸線，彈出【約束定義】對(duì)話框。在【直徑】數(shù)值欄內(nèi)輸入 160mm，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，同時(shí)圓的直徑尺寸被修改為 160mm。修改尺寸后的圓如圖 11-108 所示。 圖 11107 【輪廓】工具欄 圖 11108 圓的直徑尺寸修改為 160mm （3）離開【草圖繪制器】工作臺(tái) 點(diǎn)擊【工作臺(tái)】工具欄內(nèi)的【退出工作臺(tái)】按鈕。退出【草圖繪制器】工作

44、臺(tái)，進(jìn)入【零部件設(shè)計(jì)】工作臺(tái)。 （4）拉伸創(chuàng)建圓柱體 點(diǎn)擊【基于草圖的特征】工具欄內(nèi)的【凸臺(tái)】按鈕。彈出【凸臺(tái)定義】對(duì)話框，如圖 11-109 所示。在【第一限制】選項(xiàng)組內(nèi)的【長度】數(shù)值欄內(nèi)輸入 20mm，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，生成一個(gè)圓筒體。在左邊的模型樹上出現(xiàn)【填充器.1】元素。 （5）創(chuàng)建第二個(gè)圓草圖 在圖形區(qū)點(diǎn)擊選中圓筒體的上底面，如圖 11110 所示。單擊【草圖編輯器】工具欄內(nèi)的【草圖】按鈕，進(jìn)入【草圖繪制器】工作臺(tái)。 圖 11109 【凸臺(tái)定義】對(duì)話框 圖 11110 選中圓筒體的上底面 點(diǎn)擊【輪廓】工具欄內(nèi)的【圓】按鈕。在原點(diǎn)點(diǎn)擊一點(diǎn)，作為圓草圖的圓心位置，然后移動(dòng)鼠標(biāo)，

45、繪制一個(gè)圓。用和第二步同樣的方法，標(biāo)注并調(diào)整圓草圖的直徑為 80mm，如圖 11111 所示。 點(diǎn)擊【工作臺(tái)】工具欄內(nèi)的【退出工作臺(tái)】按鈕。退出【草圖繪制器】工作臺(tái)，進(jìn)入【零部件設(shè)計(jì)】工作臺(tái)。 （6）拉伸創(chuàng)建第二個(gè)圓柱體 點(diǎn)擊【基于草圖的特征】工具欄內(nèi)的【凸臺(tái)】按鈕。彈出【凸臺(tái)定義】對(duì)話框，如圖 11-112 所示。在【第一限制】選項(xiàng)組內(nèi)的【長度】數(shù)值欄內(nèi)輸入 150mm，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，生成第二個(gè)圓柱體。在左邊的模型樹上出現(xiàn)【填充器.2】元素。 圖 11111 繪制的第二個(gè)圓草圖 圖 11112 【凸臺(tái)定義】對(duì)話框 （7）對(duì)實(shí)體開通孔 在圖形區(qū)點(diǎn)擊選中第二個(gè)圓柱體的上表面，點(diǎn)擊【

46、基于草圖的特征】工具欄內(nèi)的【孔】按鈕，彈出【孔定義】對(duì)話框，如圖 11113 所示。在類型下拉列表框內(nèi)選擇【直到下一個(gè)】選項(xiàng)，在【直徑】數(shù)值欄內(nèi)輸入 50mm，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，對(duì)圓柱體開通孔，如圖 11114 所示。 圖 11113 【孔定義】對(duì)話框 圖 11114 對(duì)圓柱體開的通孔 （8）對(duì)第一個(gè)圓柱體開螺栓孔 在圖形區(qū)點(diǎn)擊選中第一個(gè)圓柱體的上表面， 如圖 11115 所示。 點(diǎn)擊 【基于草圖的特征】 工具欄內(nèi)的 【孔】 按鈕，彈出【孔定義】對(duì)話框，如圖 11116 所示。在類型下拉列表框內(nèi)選擇【直到下一個(gè)】選項(xiàng)，在【直徑】數(shù)值欄內(nèi)輸入 12mm，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，對(duì)圓

47、柱體開通孔。 圖 11115 選中第一個(gè)圓柱體的上表面 圖 11116 【孔定義】對(duì)話框 （9）調(diào)整螺栓孔中心線的位置 在左邊的模型樹上展開第二個(gè)開孔的草圖【草圖.4】，雙擊【草圖.4】，如圖 11117 所示。雙擊后進(jìn)入【草圖編輯器】工作臺(tái)。 點(diǎn)擊【約束】工具欄內(nèi)的【約束】按鈕，標(biāo)注并調(diào)整螺栓孔中心位置與 H 軸和 V 軸的距離，與 V 軸的距離為 60mm，與 H 軸的距離為 0，如圖 11118 所示。點(diǎn)擊【工作臺(tái)】工具欄內(nèi)的【退出工作臺(tái)】按鈕。退出【草圖繪制器】工作臺(tái)，進(jìn)入【零部件設(shè)計(jì)】工作臺(tái)。 圖 11117 雙擊的【草圖.4】 圖 11118 標(biāo)注并調(diào)整螺栓孔中心位置與 H 軸和

48、V 軸的距離 （10）圓周排列螺栓孔 在圖形區(qū)點(diǎn)擊選中螺栓孔，然后點(diǎn)擊【變換特征】工具欄內(nèi)的【圓弧陣列】按鈕，彈出【圓周圖樣定義】對(duì)話框，如圖 11119 所示。在【參數(shù)】下拉列表框內(nèi)選擇【完整徑向】選項(xiàng)，在【實(shí)例】數(shù)值欄內(nèi)輸入 6，在圖形區(qū)點(diǎn)擊選擇一個(gè)圓弧面作為圓弧排列的參考面。全部設(shè)置完成后，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。在第一個(gè)圓柱上圓周排列 6 個(gè)螺栓孔，如圖 11120 所示。 圖 11119 圓周圖樣定義】對(duì)話框 圖 11120 在第一個(gè)圓柱上圓周排列 6 個(gè)螺栓孔 （11）對(duì)零件實(shí)體倒圓角 點(diǎn)擊【修飾特征】工具欄內(nèi)的【倒圓角】按鈕，點(diǎn)擊后彈出【倒圓角定義】對(duì)話框，如圖

49、11121 所示。在【半徑】數(shù)值欄內(nèi)輸入 5mm，在【拓展】下拉列表框內(nèi)選擇【相切】。在圖形區(qū)點(diǎn)擊選擇兩個(gè)圓柱體的交線，如圖 11122 所示。選擇后，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。 圖 11121 【倒圓角定義】對(duì)話框 圖 11122 選擇兩個(gè)圓柱體的交線 （12）對(duì)零件賦予材料屬性 在左邊的模型樹中點(diǎn)擊選中零件名稱【Part1】。點(diǎn)擊【應(yīng)用材料】工具欄內(nèi)的【應(yīng)用材料】按鈕。先彈出一個(gè)【打開】警告消息框點(diǎn)擊警告消息框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉消息框。彈出【庫（只讀）】對(duì)話框。點(diǎn)擊【Metal】（金屬）選項(xiàng)卡，在列表中選擇【Steel】（鋼）材料。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，將鋼材料賦予

50、零件。 保存零件。 （13）進(jìn)入【Advanced Meshing Tools】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）工作臺(tái) 點(diǎn)擊菜單中的【開始】【分析與模擬】【Advanced Meshing Tools】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）選項(xiàng)，如圖 11-123所示。點(diǎn)擊后進(jìn)入了【高級(jí)網(wǎng)格劃分工具】工作臺(tái)。進(jìn)入工作臺(tái)后，生成一個(gè)新的分析文件，并且彈出一個(gè)【新分析算題】對(duì)話框。點(diǎn)擊后，在對(duì)話框內(nèi)選擇【Static Analysis】（靜態(tài)分析算題），然后點(diǎn)擊【確定】按鈕。 圖 11123 【開始】【分析與模擬】【Advanced Meshing Tools】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）選項(xiàng) 點(diǎn)擊【Meshing Method】(網(wǎng)

51、格劃分方法)工具欄內(nèi)的【Octree Tetrahedron Mesher】（Octree 四面體網(wǎng)格劃分）按鈕，如圖 11124 所示。需要在【Meshing Method】(網(wǎng)格劃分方法)工具欄內(nèi)點(diǎn)擊中間按鈕的下拉箭頭才能夠顯示出【Octree Tetrahedron Mesher】（Octree 四面體網(wǎng)格劃分）按鈕。 在圖形區(qū)左鍵點(diǎn)擊選擇三維實(shí)體模型。選擇實(shí)體后彈出【OCTREE Tetrahedron Mesher】（Octree 四面體網(wǎng)格劃分器）對(duì)話框，如圖 11-125 所示。點(diǎn)擊【Global】（全局）選項(xiàng)卡，在【Size】（尺寸）欄內(nèi)輸入 10mm 作為網(wǎng)格的尺寸；點(diǎn)擊選中

52、【Absolute sag】（絕對(duì)垂度）選項(xiàng)，在該數(shù)值欄內(nèi)輸入 1mm；在【Element type】（單元類型）選項(xiàng)區(qū)內(nèi)選中【Paraboic】二次單元。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，完成設(shè)置，關(guān)閉對(duì)話框。 圖 11124 【Meshing Method】(網(wǎng)格劃分方法)工具欄 圖 11125 【OCTREE Tetrahedron Mesher】（Octree 四面體網(wǎng)格劃分器）對(duì)話框 點(diǎn)擊【Local】（局部）選項(xiàng)卡，在【Available specs】（可用的特定參數(shù)）區(qū)內(nèi)，點(diǎn)擊選擇【Local size】（局部尺寸）選項(xiàng)，如圖 11126 所示。然后點(diǎn)擊【Add】（添加）按鈕，彈出【L

53、ocal Mesh Size】（局部網(wǎng)格尺寸）對(duì)話框，如圖 111276 所示。在【Value】（數(shù)值）欄內(nèi)輸入 2mm，在圖形區(qū)選擇實(shí)體的倒圓角面，然后點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，返回到【OCTREE Tetrahedron Mesh】對(duì)話框。 圖 11126 選擇【Local size】（局部尺寸）選項(xiàng) 圖 11127 【Local Mesh Size】（局部網(wǎng)格尺寸）對(duì)話框 在【OCTREE Tetrahedron Mesh】對(duì)話框內(nèi)，在【Available specs】（可用的特定參數(shù)）區(qū)內(nèi)，點(diǎn)擊選擇【Local sag】（局部垂度）選項(xiàng)，如圖 11128 所示。然后點(diǎn)擊【

54、Add】（添加）按鈕，彈出【Local Mesh Sag】（局部網(wǎng)格垂度）對(duì)話框，如圖 11129 所示。在【Value】（數(shù)值）欄內(nèi)輸入 0.1mm，在圖形區(qū)選擇實(shí)體的倒圓角面，如圖 11130 所示。然后點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，返回到【OCTREE Tetrahedron Mesh】對(duì)話框。 圖 11128 選擇【Local sag】（局部垂度）選項(xiàng) 圖 11129 【Local Mesh Sag】（局部網(wǎng)格垂度）對(duì)話框 在左邊的模型樹上右擊【OCTREE Tetrahedron Mesher.1】元素，如圖 11-131 所示。在彈出的右鍵快捷菜單中選擇【Update M

55、esh】（更新網(wǎng)格）選項(xiàng)，如圖 11-132 所示。程序開始劃分網(wǎng)格。 圖 11130 選擇實(shí)體的倒圓角面 圖 11131 右擊【OCTREE Tetrahedron Mesher.1】元素 （14）隱藏零件實(shí)體 在左邊的模型樹上點(diǎn)擊選中【Links Manager.1】元素，如圖 11133 所示。點(diǎn)擊【視圖（v）】工具欄內(nèi)的【隱藏/顯示】按鈕，如圖 11134 所示。將零件實(shí)體隱藏起來。 圖 11132 選擇【Update Mesh】（更新網(wǎng)格）選項(xiàng) 圖 11133 選中【Links Manager.1】元素 圖 11134 【視圖（v）】工具欄 （15）進(jìn)入【Generative Str

56、uctural Analysis】（創(chuàng)成式結(jié)構(gòu)分析）工作臺(tái) 點(diǎn)擊主菜單中的【開始（S）】 【分析與模擬】【Generative Structural Analysis】（創(chuàng)成式結(jié)構(gòu)分析）選項(xiàng)，如圖 11-135 所示，進(jìn)入【創(chuàng)成式結(jié)構(gòu)分析】工作臺(tái)。 圖 11135 【開始（S）】 【分析與模擬】【Generative Structural Analysis】（創(chuàng)成式結(jié)構(gòu)分析）選項(xiàng) （16）指定 3D 屬性 點(diǎn)擊【Model Manager】（模型管理器）工具欄內(nèi)的【3D Property】（三維屬性）按鈕，如圖 11136 所示。點(diǎn)擊后彈出【3D Property】 （三維屬性）對(duì)話框，如圖

57、11-137 所示。在左邊的模型樹上點(diǎn)擊選擇【OCTREE Tetrahedron Mesher.1】元素，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，將 3D 屬性指定到三維零件上。 圖 11136 【Model Manager】（模型管理器）工具欄 圖 11137 【3D Property】（三維屬性）對(duì)話框 （17）設(shè)置固支邊界條件 點(diǎn)擊【Restraints】（約束）工具欄內(nèi)的【Clamp】（固支）按鈕。在圖形區(qū)選擇零件實(shí)體的一個(gè)底面，如圖11138 所示。彈出【Clamp】（固支）對(duì)話框，如圖 11-139 所示。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，對(duì)零件實(shí)體的底面增加固支約束。 圖 11138

58、 選擇零件實(shí)體的一個(gè)底面 圖 11139 【Clamp】（固支）對(duì)話框 （18）施加內(nèi)壓載荷 點(diǎn)擊【Loads】（載荷）工具欄內(nèi)的【Pressure】（壓強(qiáng)）按鈕，如圖 11140 所示。在圖形區(qū)選擇零件實(shí)體的內(nèi)表面，如圖 11141 所示。彈出【Pressure】（壓強(qiáng)）對(duì)話框，如圖 11-142 所示。在【Pressure】（壓強(qiáng)）數(shù)值欄內(nèi)輸入載荷值 5e6N_m2，即施加的壓強(qiáng)值為 5MPa。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，對(duì)零件的內(nèi)表面施加壓強(qiáng)載荷。 圖 11140 【Loads】（載荷）工具欄 圖 11141 選擇零件實(shí)體的內(nèi)表面 （19）計(jì)算模型 點(diǎn)擊【Compute】（計(jì)算）工具欄內(nèi)

59、的【Compute】（計(jì)算）按鈕，如圖 11143 所示。彈出【Compute】（計(jì)算）對(duì)話框，如圖 11-144。點(diǎn)擊勾選【Preview】（預(yù)覽）選項(xiàng)，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，開始計(jì)算分析。點(diǎn)擊后會(huì)彈出兩個(gè)對(duì)話框，一個(gè)是【Computing】（正在計(jì)算）進(jìn)程顯示框，顯示計(jì)算進(jìn)程；另外一個(gè)是【Computation】（計(jì)算）框，顯示當(dāng)前的計(jì)算步驟和已經(jīng)使用的計(jì)算時(shí)間 圖 11-142【Pressure】(壓強(qiáng))對(duì)話框 圖 11-143 【Compute】(計(jì)算)工具欄 圖 11-144 【Compute】(計(jì)算)對(duì)話框 當(dāng)計(jì)算進(jìn)程把網(wǎng)格劃分完畢，并計(jì)算完成剛度矩陣后，會(huì)彈出一個(gè)【Comp

60、utation Resource Estimation】（計(jì)算資源估計(jì)）對(duì)話框，如圖 11145 所示，顯示需要的 CPU 時(shí)間、需要的內(nèi)存、需要的硬盤儲(chǔ)存量，并且詢問用戶是否繼續(xù)計(jì)算，如果點(diǎn)擊【No】（否）按鈕，則退出計(jì)算，如果點(diǎn)擊【Yes】（是）按鈕，則計(jì)算繼續(xù)。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)【Yes】（是）按鈕，繼續(xù)計(jì)算。程序重新彈出【Computing】（正在計(jì)算）進(jìn)程對(duì)話框。 （20）顯示模型計(jì)算結(jié)果 在【Image】（圖像）工具欄內(nèi)點(diǎn)擊【Von Mises Stress】（范米賽斯應(yīng)力）按鈕，如圖 11146 所示。點(diǎn)擊后，出現(xiàn)范米賽斯應(yīng)力圖像，如圖 11147 所示，最大應(yīng)力值為 14.9MPa。