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1、（分析过程，包括前处理、求解、后处理，可以参考书小第74-81页装载机动臂的静力学有限元分析。尤其是前处理和后处理的内容）1•静力有限元分析的问题描述与解析解有一个如图1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/m2o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，在图0的下面，挠度7.5e-6mm,应力O.OO3MPa,即3000Pao）2.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
2、料。（这一步已经做完了。）2)・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。3在CATIA求解该问题的操作指导1）.启动CATIA,打开xmmbilhmgFl录下的xuanbiliang.CATPartSC件，在该文件屮的几何模型中已经加好了材料（钢）。2)进入创成式零件有限元分析模块，如图1。之示点击“确定S如图2。SmarTeam文件编辑查看插入工具窗口帮助nP
3、art2.CATPart□Keepasdefaultstartinganalysiscase■基础结构机械设计舷状3)在零件的有限元模块小选择.图2矢"▼判工具条中的』fe按钮,按照如图3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。（该约束限制了空间屮的6各自由度。）4)・选择匸具条中的血按钮,并选择悬臂梁的上表面，在pressure中输入10N_m2,如图4、图5。施加了载荷与约束的悬臂梁如图6。图4PressureSupportsPressure[10Nrn2□DataMappingName(
4、Pressure.1-Inixl1Face图5图6OCTREETetrahedronMesh.l:Parti5).在特征树的finiteelementmodel.1nodesandelements下的上双击，如图7。弹出如图8的对话框,在size'l'输入6mm的单元边长，点击确定。kFiniteElementModel.1©・NodesandElements牛&Properties.1Materials.1]L.isotropicMaterial.1區丄St辿cCaseRestraints.1Clamp.16)・选择
5、Global
6、Local
7、Size:.262mmjAbsolutesag:
8、1.002mmElementtypevLinear©OParabolic加工具条屮的耀按钮，在弹出的对话框屮分别点击“确定”、YES,即叮自动完成计算，如图9。Doyouwanttocontjnuethecomputation?ComputationResourcesEstimation■I匚
9、x
10、0.3SOfCPU0kilo-bytesofmemory732kilo-bytesofciskWarning:Runningcomputationw
11、ithoutIntelMKL(c)5.1.xLibraryRunningwithMKL(c)LbrarywoulddecreaseCRU-Ilme如图9选择工貝条中届按钮查看受力后的变形形状。注意：此时选则工具条中圖-按钮，才能看到变形麻的网格，如图10。图10Image匸具条小的鱼按钮查看第四强度的等效应力，如图11。注意：此时选择工具条中的日按钮（即用“物料”方式显示的模式），才能看到如图12所示的应力云图。设直•的显示效果的方法是：单击“查看一渲染方式一定制视图”，如图12a,在弹出的菜单小仅选择“加阴影”和“物
12、料”两个选项，如图12b、僉:令列表…IL何规格£3复位罗盘树展开定制视■图方式缩放区域规轻概观几何概观Shift+F2g线框（NHR）@虫态除去隐藏线3如阴影（SHD）蛋边框加阴影圍已命名的视图…9带边框和隐藏边框加阴影□应用定制视图宦制观图渲染样式□边框和点匚加阴影□轮廓□隐藏的边框和点□动态除去隐藏的线匚物料□面□等参的□透明籬］屯取消］图12a图12b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。图129）.当显示应力时，可以用」囁❺更直愛^工貝条屮的醸按钮显
13、示动画。匸具条屮的凸」按钮杏看位移（挠度）。缺省状态吋挠度是向量箭头表示的，这样的显示不A清晰。在挠度图上双击鼠标左键，如图13a。弹出如图13b的对话框，在对话框中选择AVERAGE-ISO,即可得到如图14的挠度就示。ImageEditionVisuFilters图13a
14、Selections
15、deformedmesh二Dis
