2021年CATIA CAE模塊命詳解

1、*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07、CATIA有限元分析學(xué)習(xí)基礎(chǔ)歐陽光明(2021.03.07)如學(xué)習(xí)實(shí)體零件有限元分析，應(yīng)當(dāng)先學(xué)習(xí)零件創(chuàng)建相關(guān)模塊，如partdesign零部件設(shè)計(jì)；模塊如訂如學(xué)習(xí)車身零件有限元分析，應(yīng)當(dāng)先學(xué)習(xí)曲面創(chuàng)建、零件創(chuàng)建相關(guān)wireframeandsurfaceDesign線框和曲面設(shè)計(jì)，enerativeshapedesign創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)。如學(xué)習(xí)總成有限元分析，應(yīng)當(dāng)先學(xué)習(xí)夠assemblydesign裝配件設(shè)計(jì)還需要熟悉catia般操作，如放大縮小旋轉(zhuǎn)平移。二、有限元分析一般步驟建立幾何零件建立網(wǎng)格添加材料屬性設(shè)定邊界條件/施加力-計(jì)算-結(jié)果查看對(duì)于實(shí)體零件，在

2、進(jìn)入分析模塊后，catia自動(dòng)生成網(wǎng)格，所以為了方便，一般實(shí)體零件，在進(jìn)入分析模塊之前，先添加材料屬性I曰。如果忘了添加，在進(jìn)入分析模塊時(shí)，會(huì)跳出對(duì)話框提示。VaryingsListofdetectedwarningsIV-ilTilngENateriallsnotproperlydefinedonE'''(也可以在進(jìn)入后添加，比較麻煩。刪除網(wǎng)格、3d,在手動(dòng)添加材料，建立網(wǎng)格，3d)*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07對(duì)于中文版catia，添加材料屬性時(shí)，會(huì)跳出對(duì)話框，提示沒有找到中文的材料庫?？梢院雎浴＝鉀Q這個(gè)問題，只需要在安裝目

3、錄下的materials文件夾中創(chuàng)建Simplified_Chinese(可能需要注意大小寫)文件夾，并將原materials目錄下的Catalog.CATMaterial拷貝到其中就可以了。三、CATIA有限元分析模塊它可以進(jìn)行的分析有雉Staticcase靜態(tài)分析，(§)Frequencycase模態(tài)分析，BucklingCase撓度分析，Combinedcase組合分析等。本次入門介紹靜態(tài)分析和模態(tài)分析。四、界面介紹1、modelmanager模型管理2、loads載荷3、restraints約束4、compute計(jì)算5、image云圖6、analysistools分析工具7、

4、analysissupports連接支持8、connectionpropertis連接屬性9、virtualparts虛擬零件10、網(wǎng)格規(guī)范11、Groups群組*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.0712、計(jì)算存儲(chǔ)處理13、materialonanalysisconnection連接支持的材料14、modulation模態(tài)15、analysisassembly2dviewer分析總成結(jié)構(gòu)樹分析文件的結(jié)構(gòu)五、入門命令©創(chuàng)建四面體網(wǎng)格，用于3D體單元網(wǎng)格劃分。創(chuàng)建2D面網(wǎng)格，用于面和板殼單元網(wǎng)格劃分。創(chuàng)建實(shí)體特性，缺省情況下，CATIA自動(dòng)為part賦予

5、實(shí)體特性。®創(chuàng)建殼單元特性。13創(chuàng)建夾緊約束，在選擇的幾何體上固定所有的自由度。孩創(chuàng)建面滑動(dòng)，生成面約束連接，面上的點(diǎn)可以沿剛性的面滑動(dòng)。駕創(chuàng)建分布力，生成等價(jià)于在一點(diǎn)上加載的存力的力的系統(tǒng)（給定的是合力，并力矩為零）副計(jì)算目標(biāo)。應(yīng)力云圖列應(yīng)變?cè)茍D六、靜力分析-舉例1、環(huán)境設(shè)定1）進(jìn)入分析模塊，最好關(guān)閉自動(dòng)保存（工具選項(xiàng)-常規(guī)無自動(dòng)保存），以避免保存中間數(shù)據(jù)*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.072）關(guān)閉高速緩存（工具選項(xiàng)-產(chǎn)品結(jié)構(gòu)高速緩存管理不使用高速緩存系統(tǒng)）3)視圖方式改為自定義旦或者帶材料著迺!自定義設(shè)定如下視圈方式定制銭和點(diǎn)邊和點(diǎn)七所有邊o半

6、可見的平滑邊O無平滑邊所有點(diǎn)O無頂點(diǎn)面上的色悉邊輪糜逐訐等參數(shù)的網(wǎng)格-著色0高洛淒d材料O三角形O透明隗議的邊和點(diǎn)動(dòng)態(tài)除去喘藏線選項(xiàng)對(duì)毎亍對(duì)魏渲染拝式自定義與帶材料著色的區(qū)別在第一項(xiàng)是否顯示邊和點(diǎn)4）更改單位，這個(gè)只是影響顯示，不影響結(jié)果。將壓力單位改為MPa。工具-選項(xiàng)-常規(guī)參數(shù)和測(cè)量-單位壓力2、打開sampleOl.CATPart文件3、進(jìn)入結(jié)構(gòu)分析模塊開始-分析與模擬-GenerativeStructuralAnalysis4、選擇StaticAnalysis創(chuàng)建一個(gè)靜力分析實(shí)例5、添加約束注意StaticCase靜力實(shí)例下的Restraints約束集合下還沒有項(xiàng)目1）創(chuàng)建面滑動(dòng)約束2

7、）點(diǎn)擊夕，3）選擇圖示面（單擊第一次選中，單擊第二次取消）注意，命令對(duì)話框的變化4）點(diǎn)擊ok,完成約束建立，注意Restraints約束集合的變化6、創(chuàng)建分布力1）點(diǎn)擊銅，并輸入力（注意力分解成XYZ方向，Norm為自動(dòng)計(jì)算出的合力）2）選擇圖示注意圖示力的方向?yàn)楹狭Ψ较?）點(diǎn)擊Ok,注意loads.l集合變化7、計(jì)算1）設(shè)定計(jì)算過程存儲(chǔ)位置（可以忽略,使用系統(tǒng)默認(rèn)。但是大型零部件需要注意存儲(chǔ)空間是否足夠）點(diǎn)擊目，對(duì)話框提示可以在工具-選項(xiàng)一分析與模擬一ExternalStorage中指定默認(rèn)存儲(chǔ)路徑2）點(diǎn)擊囲計(jì)算點(diǎn)擊確定開始計(jì)算,如果模型建立正確,可以發(fā)現(xiàn)變化SurfaceSlider.1D

8、istributedFmr匚巳.1Restraints.1StaticCaseSolution.1t-WSensors.1匚匂Energy其中原來的世-待更新圖標(biāo)沒有了1）應(yīng)力云圖J2）應(yīng)變?cè)茍D凸七、自由模態(tài)分析自由模態(tài)，是相對(duì)于約束模態(tài)，也就是零部件固有模態(tài)，不附加額外質(zhì)量。這個(gè)也是最簡(jiǎn)單的模態(tài)分析，可以用來驗(yàn)證有限元模型建立是否正確。1、插入FrequencyCase注意不選擇Restraints約束及Masses質(zhì)量2、計(jì)算副.3、查看結(jié)果D應(yīng)力云圖J*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.074)應(yīng)力云圖動(dòng)畫及頻率分布o(jì)neoccurence后的省略號(hào)，點(diǎn)擊他由度，可以忽略。第7階開始為有效值

9、。選擇第7階，點(diǎn)擊確定可以觀看第7階下的應(yīng)力云圖動(dòng)畫命令解釋一、ModelManager模型管理MeshSpeciFi.創(chuàng)建實(shí)體特性,性。®創(chuàng)建殼單元特性。參創(chuàng)建梁?jiǎn)卧匦?，分為以下幾種:矩形，參數(shù)H和L。少創(chuàng)建四面體網(wǎng)格，用于3D體單元網(wǎng)格劃分。創(chuàng)建2D面網(wǎng)格，用于面和板殼單元網(wǎng)格劃分。_創(chuàng)建1D網(wǎng)格，用于線和梁?jiǎn)卧W(wǎng)格劃分。A14藝MeshSpecifications網(wǎng)格設(shè)定©修改局部網(wǎng)格大小，達(dá)到網(wǎng)格劃分不同密度的需要。少修改網(wǎng)格類型，分為線性和非線性兩種。令創(chuàng)建局部網(wǎng)格塌陷。MeshProperty網(wǎng)格屬性缺省情況下，CATIA自動(dòng)為part賦予實(shí)體特L£

10、汽VIh>X形梁，參數(shù)H、L、Th和T。用戶自定義的梁。才輸入梁的參數(shù)數(shù)值?？?創(chuàng)建導(dǎo)入的梁特性。-檢查模型，可以檢查特性、連接和網(wǎng)格等方面，建議在進(jìn)行計(jì)算之前進(jìn)行模型的檢查。二、Adaptivity網(wǎng)格規(guī)范貫創(chuàng)建適應(yīng)性框，來修改網(wǎng)格規(guī)格。三、群組群組功能可以使你生成一組點(diǎn)、線、面和體的映像，方便操作。毎群組點(diǎn)。逐群組線。'蠢群組面。施群組體。四、連接特性切創(chuàng)建滑動(dòng)連接，在共同的接觸面上，垂線方向上兩個(gè)體扣緊，切線方向上可以相互滑動(dòng)。坯創(chuàng)建接觸連接，防止體在彼此共同接觸面上分離。矽創(chuàng)建扣緊連接，使體在共同面上扣緊。創(chuàng)建壓力裝配連接，防止體在彼此共同接觸面上分離。晶創(chuàng)建螺釘固定連接

11、，防止體在彼此共同接觸面上分離。擇1創(chuàng)建剛性連接，在體之間的共有邊界上創(chuàng)建硬性的緊扣連接，表現(xiàn)就好像共有面見具有無窮的剛性。吐刁創(chuàng)建柔性連接，在體之間的共有邊界上創(chuàng)建緊扣連接，表現(xiàn)好像它們之間是柔軟的。竝創(chuàng)建虛擬剛性螺釘連接，只考慮使用螺釘裝配式的拉緊壓力，而不包括螺釘。魏創(chuàng)建虛擬柔性螺釘連接，在一裝配系統(tǒng)中指定邊界作用。人自定義間隔連接，在一定的距離之內(nèi)，指定單元的類型和關(guān)聯(lián)特性。鄉(xiāng)創(chuàng)建點(diǎn)焊連接，在兩體之間創(chuàng)建焊點(diǎn)連接。鄉(xiāng)創(chuàng)建焊縫連接，在兩體之間創(chuàng)建焊縫連接。五、虛擬零件虛擬零件是創(chuàng)建的一種沒有幾何體支持的結(jié)構(gòu)，在單個(gè)零件或裝配的結(jié)構(gòu)分析中具有很大的作用。虛擬零件常用做在一定距離上傳遞作用效

12、果，這樣它們可以被認(rèn)為是剛性體，除了那些利用彈性單元的集中彈性體。倉I建剛性虛擬零件，生成硬性地傳遞作用效果的虛擬剛性零件。廳創(chuàng)建柔性虛擬零件，生成柔性的傳遞作用效果的虛擬剛性零件。*創(chuàng)建接觸虛擬零件，生成接觸傳遞作用效果的虛擬剛性零件。娜創(chuàng)建剛性彈簧虛擬零件，生成硬性的傳遞作用效果的彈簧虛擬零件。斛創(chuàng)建柔性彈簧虛擬零件，生成柔性的傳遞作用效果的彈簧虛擬零件。0創(chuàng)建周期性條件，通過兩個(gè)面之間聯(lián)結(jié)一起的自由的角度來模擬周期條件，來承受作用效果。六、質(zhì)量設(shè)備苜創(chuàng)建分布質(zhì)量設(shè)備，在一給定的點(diǎn)上生成一個(gè)無結(jié)構(gòu)的集中質(zhì)量分布，等價(jià)于一個(gè)集中的整體質(zhì)量。白創(chuàng)建線質(zhì)量密度，在一線性幾何上，用給定的一致的密度

13、生成標(biāo)量的線質(zhì)量區(qū)域。自創(chuàng)建面質(zhì)量密度，在一面幾何上，用給定的一致的密度生成標(biāo)量的面質(zhì)量區(qū)域。七、約束13創(chuàng)建夾緊約束，在選擇的幾何體上固定所有的自由度。:倉I建面滑動(dòng)，生成面約束連接，面上的點(diǎn)可以沿剛性的面滑動(dòng)。摘?jiǎng)?chuàng)建球連接，生成球形連接，允許一剛性體圍繞給定的點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。夕創(chuàng)建滑動(dòng)，生成棱連接，允許一剛性體沿指定的軸滑動(dòng)。豪1創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)，允許一剛性體沿指定的軸旋轉(zhuǎn)。夕創(chuàng)建滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)，生成圓柱連接，允許一剛性體沿指定的軸滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。於創(chuàng)建高級(jí)約束，在選定的幾何體上固定任意自由度。創(chuàng)建靜態(tài)約束，在一零件上生成靜態(tài)的固定的支持。八、載荷創(chuàng)建壓力，在一面上生成壓力載荷。駕創(chuàng)建分布力，生成等價(jià)于在一點(diǎn)上加載的存力的力的系統(tǒng)（給定的是合力，并力矩為零）。B!創(chuàng)建分布力矩，生成等價(jià)于一存力偶得力矩系統(tǒng)（給定的是合力矩，力為零）.亠創(chuàng)建分布軸承載荷，在圓柱上模擬接觸載荷。丄導(dǎo)入力，從一文本文件或者excel文件中導(dǎo)入力，無論是在一面上還是在虛擬零件上。尸導(dǎo)入力矩，從文本文件或者excel文件中導(dǎo)入力矩，在面上。嚴(yán)創(chuàng)建線性力密度，在一零件邊緣利用給定的統(tǒng)一強(qiáng)度生成一線性力場(chǎng)。養(yǎng)創(chuàng)建面力密度，在一零件面上利用給定的強(qiáng)度生成牽引力場(chǎng)。