装配件catia有限元分.pdf

1 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2 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 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4 的【Fasten Connection Property 】按钮，弹出如图 3-6 所示对话框，对话框显示已经选择了一个约束，单击【确定】按钮，关闭窗口3-6 曲面接触约束将该约束定义为固紧约束， 在左边模型树的节点单元、 属性类别下都增加了新的约束， 图形区增加了代表固紧约束网格和属性的符号，如图 3-7 所示3-7【曲面接触 .1】固紧约束5 同理对【曲面接触 .2】 、【曲面接触 .3】 定义固紧约束【Fasten Connection Property】 ，如图 3-8 所示。

3-8【曲面接触 .2】 、 【曲面接触 .3】固紧约束8、施加载荷 (Loads) （1）施加均布载荷单击【 Loads】工具栏中的【 Distributed Force】图标，施加均布载荷于装配件的上端表面，弹出如图3-9 所示的【 Distributed Force】定义对话框，选择上端表面，则对话框的【Supports 】栏内变为 1 face ，定义载荷数字大小为：【X】方向 0N， 【Y】方向 0N， 【Z】方向-3430N，确定完成载荷定义2）施加加速度载荷单击【Loads】工具栏中的【 Acceleration】按钮，施加加速度于装配件，弹出如图3-10 所示的【 Acceleration】定义对话框，在【Supports 】选项框选择装配件的四个零件在【Acceleration 6 Vector 】 加速度在【X】 文本框输入 0m/s2，【Y】 文本框输入 -6.93m/s2 ，【Z】文本框输入 -6.93m/s2 单击【确定】，完成加速度定义3-9 均布力载荷【 Distributed Force】定义3-10 加速度【 Acceleration】定义9、求解计算（ Compute ）完成上述工作后，可着手进行计算，点击【compute】工具栏中【compute】图标，系统弹出如图3-11a 所示计算对话框，选择7 【All 】选项，单击【确定】之后，系统弹出3-11b 所示计算所需资源估算对话框，点击【YES 】继续计算，由于单元节点数不多，计算很快完成。

3-11a 计算对话框 3-11b 计算所需资源估算对话框10、结果显示（ visualize the results）（ 1 ） 按 住 键 ， 在 左 边 模 型 树 中 选 择 【 Properties】 、【Restriants】和【Loads】 ，如图 3-12 所示并单击【显示 / 隐藏】按钮将选中的元素隐藏起来3-12 隐藏【 Properties】 、 【Restriants】和【 Loads】8 （2）显示网格鼠标右键点击左侧模型树中的，在弹出的右键菜单中点击，则在模型树 Nodes and Elements 中多出子项，鼠标在零件上划过，CATIA 将显示相应的单元格数值；如图 3-13a 所示另外在的右键菜单中点击，生产报告如图 3-13b 可看到网格划分为7182个单元3-13a 单元划分效果初览9 3-13b 单元划分效果初览（3）显示模态变形图单击【Image】 工具栏中的图标，得出如图 3-14 所示的模态变形图3-14 模态变形图10 （4）Von Mises （米塞斯）应力图单击【Image】工具栏中的图标，图形区域显示出装配件的凡米塞斯应力图。

如图 3-15 所示最大应力为1.07e+007N.m2,均小于橡胶及铝制材料的屈服值，应力情况符合要求3-15 Von Mises （米塞斯）应力图（5）位移图形单击【Image】工具栏中的图标，显示出装配件的位移图形，如图3-16 所示最大位移为53.2mm. 3-16 位移图形11 （6）局部应力计算结果是四个零件， 先要求显示某一个零件应力分布在左边模型树中右击【Von Mises Sress.1 】 ,选择 【Von Mises Sress （nodal values） .1】【定义】命令弹出平【 Image Edition 】对话框，如图 3-17 所示3-17【Image Edition】对话框选择 【Selections 】 选项，在 【Available Groups】 列表中选择【OCTREE Tetrahedron Mesh.1:rubber.1】 ，单击向下移动按钮，移动到【Activated Groups】列表框，单击下面的【确定】按钮，在图形中只显示橡胶主簧rubber的凡米塞斯应力图，如图3-18 所示3-18 橡胶主簧 rubber 的凡米塞斯应力图12 最大应力为 2.9e+006N.m2。

同理在【Available Groups】列表中选择【OCTREE Tetrahedron Mesh.1:middle.1 】 ，显示惯性通道体的凡米塞斯应力图，最大应力为3.3e+006N.m2如图 3-19 所示3-19 惯性通道体的凡米塞斯应力图在 【 Available Groups 】 列 表 中 选 择 【 OCTREE Tetrahedron Mesh.1:lower.1 】 ，显示橡胶底模的凡米塞斯应力图，最大应力为1.07e+007N.m2如图 3-20 所示3-20 橡胶底模的凡米塞斯应力图13 在 【 Available Groups 】 列 表 中 选 择 【 OCTREE Tetrahedron Mesh.1:bottom.1 】 ， 显示外 壳 的凡 米 塞斯应 力 图，最 大 应力 为1.81e+006N.m2如图 3-21 所示3-21 外壳的凡米塞斯应力图自此，装配件的有限元分析完成。