CATIAV5教程-组件应力分析

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1、第四節組立之應力分析操作程序：一、載入檔案與變更單位二、指定材質三、進入應力分析模組四、定義零件連結五、夾持與負載六、分析與結果七、網格重新設定八、分析與結果1一、載入檔案與變更單位1.開啟檔案首先在下拉式功能表中選擇File＞Open指令，系統即顯示如下圖右之對話框，選取組立檔7-4Fan並按下開啟檔案按鈕將之開啟。2.載入之活塞模型完成開啟舊檔之指令之後，系統顯示模型檔於繪圖視窗。組立檔7-4Fan為一風扇如下圖所示，該圖檔以mm為單位繪製而成。3.變更單位由於系統預設之材料資料庫皆是SI標準單位，現在將零件之單位改為與資料庫一致。Ca

2、tia之預設資料庫以標準單位存入，可避免因單位系統之人為疏忽所造成之分析錯誤，也可避免加速度與力之換算時單位轉換。在下拉式功能表中選擇Tools功能表，系統即顯示彈出式功能表如下圖左。選擇Option特性選項後即進入其對話框，選擇Units單位設定如下圖右，其中顯示系統預設之單位有長度及2慣性矩兩項使用mm為單位。4.完成SI單位之設定將長度及慣性矩兩項改為使用m為單位，符合SI標準單位之要求。完成設定之後系統之各物理量單位如下圖所示。二、指定材質1.選取零件並指定材質在靜力分析中必須指定材料之剛性及其他機械性質，以便在執行分析時系統據以建

3、立剛性矩陣。在下圖左之模型樹中以滑鼠左鍵點選各零件，並按（指定材料）圖示，切換至Metal金屬材料之頁並選擇Aluminium鋁材，如下圖右所示。3下圖為各零件完成材料給定後，組合件之彩現圖形。三、進入應力分析模組1.模型樹中選取零件完成SI單位之及材料性質之設定後，即可進入分析模組。在模型樹中以滑鼠左鍵點選組立檔，並在下拉式功能表中選擇Start＞StressAnalysis應力分析模組，系統即顯示靜力分析之工具圖示，表示已經進入應力分析模組，如下圖所示。42.另存新檔在進行邊界條件與負載設定之前，可先將組立之分析模組儲存為應力分析檔。在

4、下拉式功能表中選擇File＞SaveAs另存新檔，並鍵入檔案名稱7-4FanstressAnalysis1如下圖所示。四、定義零件連結1設定限制條件在進行組立分析之前，首先必須將組立件定義成為一個主自由度為0的物件，否則將無法進行分析，按下（零件連結）圖示，出現如下圖左之對話框。接下來選擇模型樹組立條件中的兩個面接觸限制條件，如下圖左所示，將其設定5為RigidConnection剛性連結，完成後，組立件會多出Connection的圖示，如下圖右所示。剛性連結五、夾持與負載1.設定夾持本範例假設風扇之底部夾持固定，並在其上緣施加一壓力。首先

5、以滑鼠左鍵點選底部之面，如下圖左所示。接著按下（夾持）圖示，系統即顯示如下圖中之對話框，提供位移值之設定。按下OK接受系統之預設值將底部夾持固定。完成夾持設定之後系統顯示邊界條件之圖元於指定之底部上，如下圖右所示。2.設定負載首先以滑鼠左鍵點選風扇頂面，接著按下（壓力）圖示，系統即顯示如下圖+82中之對話框，提供壓力值之設定。按下OK接受系統預設值之1eN/m。完成夾持與負載設定之後，系統顯示相應圖示於指定之圖元上，如下圖右所示。6五、分析與結果1.進行分析完成單位、材質、夾持與負載之設定後即可進行分析。分析的過程包含電腦大量的數值運算，但

6、對於使用者而言只需按下（執行分析）圖示即可。點選進行分析之圖示後，模型樹便出現MeshSpecification的特徵，以及顯示如下圖中之對話框，提供分析之選項設定。按下More其他選項按鈕即可顯示細部設定之選項。按下OK接受預設值即完成設定。2.分析完成並顯示應力分布圖系統完成分析之後首先顯示（總和應力）總和應力之分布圖，畫面中並以顏色顯示各位置之應力值。繪圖視窗中並顯示圖例表，指示各顏色所代表之應力值。應力分布值之對話框並顯示材料名稱及其降伏強度，以及變形顯示放大倍率之拉桿。73.最小放大倍率顯示在顯示總和應力的同時，模型也可以變形之形

7、態顯示。下圖中對話框之拉桿可調整模型變形量顯示時之放大倍率。將拉桿調整到最小，顯示未變形之模型如下圖右所示。將拉桿調整至最小倍率4.最大放大倍率顯示若將位移植調整至最大值，則可以放大總和位移之模型顯示總和應力分布圖。執行時將拉桿調整至最右側，如下圖所示。8將拉桿調整至最大倍率5.總位移向量顯示接著顯示位移分布圖。按下（位移）圖示，系統即顯示如下圖中之對話框，其中第一欄可切換位移之項目，顯示之現行位移值為總位移。6.總位移圖示位移對話框之第二欄可切換DisplayArrow箭頭顯示與等值色彩顯示。按下該欄位將總和位移分布圖改以等值色彩顯示，如

8、下圖右所示。8.剪變形位移向量顯示第一欄中將位移項目切換為XY剪變形位移，第二欄僅有DisplayArrow箭頭顯9示。所顯示之XY剪變形位移向量圖示如下圖右。9.應變能及精度顯