创成式零件有限元分析

创成式零件有限元分析一使用GPS模块之前的准备工作（1）改变显示设置单击菜单视图----渲染样式-----自定义视图-----在弹出的对话框中选择：边线和点、着色。如图所示（2）设置高亮显示单击菜单工具----选项-对话款左边树形图中选择常规下的--显示—选择右边的浏览---突出显示面和边线。如图所示：（3）改变自动存档单机菜单工具---选项—常规—在右边常规中将数据保存选为----无自动备份。如图所示二、建立零件有一个如图0所示的悬臂梁（截面为10mm*10mm的矩形，长度100mm），受均布压力载荷10N/m2。试求出该悬臂梁的最大应力和最大挠度。（它的解析解已经解完了，如图所示，挠度7.5e-6mm，应力0.003MPa，即3000Pa。）用CATIA中的工程分析模块（即CAE模块）求解该问题的思路1）.启动CATIA，建立一个悬臂梁的3D模型，设置单位，加材料。2）.然后，进入工程分析模块，加固定约束，加均布载荷，求解，查看结果。3）.分析两次计算，第一次线性单元的边长为6mm，计算精度很低。第二次抛物线单元的边长为3mm，CATAI得到的挠度、应力与解析解基本一致。在CATIA下，新建一个Part，生成一个凸台，10*10mm，长100mm。并添加材料为—钢。三、运用GPS模块分析单击开始---分析与模拟----GPS在弹出的对话框中选择---StaticAnalysis(静态分析)1）.在零件的有限元模块中选择工具条中的按钮，按照图所示的方式选择梁的一个端面，点击“确定”，即可完成悬臂约束的施加。（该约束限制了空间中的6各自由度。）2）.选择工具条中的按钮，并选择悬臂梁的上表面，在pressure中输入10N_m2，施加了载荷与约束的悬臂梁如图。3）.在特征树的finiteelementmodel.1——nodesandelements下的上双击，如图。弹出如图的对话框，在size中输入6mm的单元边长，点击确定。此时保存文件到指定文件夹！4）.选择工具条中的按钮，在弹出的对话框中分别点击“确定”、YES，即可自动完成计算，如图。5）.选择工具条中按钮查看受力后的变形形状。注意：此时选则工具条中按钮，才能看到变形后的网格，如图。6）.选择工具条中的按钮查看第四强度的等效应力，如图。注意：此时选择工具条中的按钮（即用“物料”方式显示的模式），才能看到如图所示的应力云图。设置的显示效果的方法是：单击“查看－渲染方式－自定义视图”，如图，在弹出的菜单中仅选择“加阴影”和“物料”两个选项，如图。从应力云图很不光滑，而实际的应力云图应该是连续光滑的，这说明计算精度很差，需要加密网格，重新计算。7）.当显示应力时，可以用工具条中的按钮显示动画。8）.选择工具条中的按钮查看位移（挠度）。缺省状态时挠度是向量箭头表示的，这样的显示不太清晰，如图。在挠度图上双击鼠标左键。弹出如图的对话框，在对话框中选择AVERAGE-ISO，即可得到如图的挠度显示。9）.从图的右侧可以看到挠度仅4.9e-6mmm，而理论上的挠度是7.5e-6mm。所以应该加密网格重新计算，得到高精度的分析结果。10）.在特征树的finiteelementmodel.1——nodesandelements下的上双击，如图。弹出如图的对话框，在size中输入3mm的单元边长，并选择parabolic（抛物线型的单元类型），点击确定。图15图1611）.选择工具条中的按钮，在弹出的对话框中分别点击“确定”、YES，即可自动完成计算，如图。12）.选择工具条中按钮查看受力后的变形形状。注意：此时选则工具条中按钮，才能看到变形后的网格，如图。（图中同时对比了单元边长6mm与单元边长3mm时网格的数量）13）.选择工具条中的按钮查看第四强度的等效应力，如图。注意：此时选择工具条中的按钮（即用“物料”方式显示的模式），才能看到如图所示的应力云图。从应力云图很光滑了，而实际的应力云图也是连续光滑的，这说明计算精度足够了。另外，从应力值显示为3.03e3pa＝0.00303MPa，与解析解0.003MPa，差0.00003MPa，误差为1%.14）.当显示应力时，可以用工具条中的按钮显示动画。15）.选择工具条中按钮查看位移（挠度）。缺省状态时挠度是向量箭头表示的，这样的显示不太清晰。在挠度图上双击鼠标左键，如图。弹出如图的对话框，在对话框中选择AVERAGE-ISO，即可得到如图的挠度显示。图20图21图2216）.从图的右侧可以看到挠度仅7.54e-6mmm，而理论上的挠度是7.5e-6mm，误差为0.53%。,精度足够了。17）.选择工具条中的按钮，自动生成报告。参考图，在“outputdirectory”中输入报告的存放位置。在titleofthereport中输入标题。如果打算把查看过了图片都自动加到报告中，则把“addcreatedimage”选中。自动生成的报告会自动打开，在报告中有图24所示的支反力列表。注意：本悬臂梁的分析时，约束也可以用虚拟零件的方法施加（在左侧的约束端面上创建虚拟刚性虚拟零件，然后利用高级约束施加6个约束。请试做。END