复杂模型的有限元分析方法.pdf

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1、·机械研究与应用·2013年第3期(第26卷，总第125期)应用与试验复杂模型的有限元分析方法周健，郭世永，王保光(青岛理工大学，山东青岛266033)摘要：为克服大型复杂构件使用ANSYS进行有限元分析时实体模型建立与网格划分过程中的困难，将计算机辅助设计软件CATIA和网格划分软件HYPERMESH与有限元分析软件ANSYS结合起来，在CATIA中建立实体模型，然后把实体模型导入HYPERMESH中进行网格划分，并设置材料属性和单元类型，之后把模型导入ANSYS中进行加载和求解。通过实例表明，文中的方法不仅

2、发挥了CATIA实体建模和HYPERMESH网格划分的优势及ANSYS的强大的解算功能，而且提高了分析的可行性与精确性。关键词：有限元分析；辅助设计；CATIA；HYPERMESH；ANSYS中图分类号：TH122文献标志码：A文章编号：1007-4414(2013)03—0057-02FiniteElementAnalysisMethodforComplicatedModelZHOUJian，GUOShi-yong，WANGBao—guang(QingdaoTechnologicalune，QingdaoSh

3、andong266033，China)Abstract：InordertoovercomethedifficultiesofANSYSfiniteelementanalysisoncomplicatedandlarge-scalestructuresintheprocessofmodelbuildingandmeshing，thecomputeraideddesignsoftwareHYPERMESHCATIAandthefiniteelementa—nalysissoftwareANSYSarecombine

4、dtogether，thepracticalmodelisestablishedinCATIA，andthentheentitymodelisim—portedintoHYPERMESHandismeshed，thematerialpropertiesandunittypeareaccomplishedinHYPERMESHsoftware，thenthemodelisimportedintoANSYStoloadandsolve．Inthispaper，Itshowsthatthemethodnotonlyp

5、laystheadvantagesofCATIAentitymodeling，HYPERMESHmeshingandthepowerfulcalculationfunctionofANSYS，butalsoimprovesthefea—sibilityandaccuracyoftheanalysis．Keywords：finiteelementanalysis；aideddesign；CATIA；HYPERMESH；ANSYS1前言中进行求解j。在此有限元分析的过程中，不仅ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁

6、场、声场分发挥了各软件自身的优势，而且也提高了分析的析于一体的大型通用有限元分析软件，是目前国际上准确性，为复杂模型的有限元分析提供了一条新最流行的有限元分析软件之一。然而它在复杂的思路。实体模型的建模和网格划分的功能方面则相对较弱，2预处理因此如果只用ANSYS去完成复杂模型的建立、网格2．1实体模型的建立划分和求解的话就比较困难了。法国达索公司开发利用CATIA的零件设计功能模块，根据设计图的CATIA软件是目前最流行的实体建模软件之一，纸，运用从下而上或自上向下的建模方法，利用样条、它具有强大的实体建模和

7、曲面造型功能。HY—桥接、偏置、投影、交叉等特性以及建立和编辑曲线、PERMESH软件是美国Altair公司的产品，在CAE工生成主片体等方法，逐步建立并修改模型，复杂的模程技术领域，HYPERMESH最著名的特点是它所具有型要利用CATIA的装配设计模块对模型进行组装，强大的有限元网格划分前处理功能，并能够与众多最终完成研究对象完整准确的实体模型_4j。CAD系统和有限元求解器进行方便的交换数据。鉴2．2实体模型的网格划分于此，对于复杂模型的有限元分析，可以在CATIA软在HYPERMESH的ANSYS模块中

8、导入CATIA件中建立模型，通过HYPERMESH软件与CATIA之保存的实体模型，检查打开的实体模型是否完整，间的接口，可以把在CATIA中建立好的实体模型导如果不完整则需要用HYPERMESH里的修补功能补入到HYPERMESH中进行网格划分和材料属性的设充模型。之后定义材料属性和单元类型。经过对模置，在HYPERMESH软件中对模型进行网格划分，利型的处理、网格划分、网格质量的检