catia v5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

2、，現在將零件之單位改為與資料庫一致。Catia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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、）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

8、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