【正文】 ）選擇菜單 Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete，；（2）點(diǎn)擊Add按鈕，選擇左欄Combination，選擇右欄Springdamper14，點(diǎn)擊Apply按鈕；（3）選擇左欄Constraint，選擇右欄Nonlinear MPC 184，點(diǎn)擊OK按鈕；（4）選擇菜單 Main MenuPreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/Delete，；（5）點(diǎn)擊Add按鈕，選中COMBIN14單元類型，點(diǎn)擊OK按鈕，；（6）設(shè)置好單元的實(shí)常數(shù)序號(hào)1及剛度值74000（N/m），點(diǎn)擊Apply，完成一個(gè)實(shí)常數(shù)的定義；（7）與（6）類似，創(chuàng)建實(shí)常數(shù)序號(hào)為2，對(duì)應(yīng)的剛度值為258000（N/m）。采用ANSYS對(duì)車架模型進(jìn)行自由網(wǎng)格劃分，使網(wǎng)格劃分更加合理些。網(wǎng)格數(shù)量的多少將影響計(jì)算結(jié)果的精度和計(jì)算規(guī)模的大小。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分，從理論上來講是任意的，但在實(shí)際工作中必須考慮到現(xiàn)實(shí)性及經(jīng)濟(jì)型，因而在劃分時(shí)，必須遵循下列原則：1）所選用的單元不應(yīng)使受力失真；2）結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化應(yīng)確保所需的計(jì)算精度；3）盡可能利用對(duì)稱性、重復(fù)性，從而壓縮所需的計(jì)算機(jī)內(nèi)存量，減少計(jì)算時(shí)間；4）要選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)字模型，保證計(jì)算精度，減少計(jì)算時(shí)間，降低計(jì)算費(fèi)用。將材料的屬性輸入。選用實(shí)體單元，具體為Solid Brick 8node 45單元。導(dǎo)入模型后，我們必須指明單元類型，給予實(shí)常數(shù)，還必須先定義材料屬性，然后方可劃分網(wǎng)格，建立有限元模型。在ANSYS中，對(duì)導(dǎo)入的車架模型進(jìn)行檢查，模型顯示正常，基本上沒有數(shù)據(jù)丟失。由PRO/E的鏈接直接進(jìn)入ANSYS用戶操作界面。有限元模型的建立是進(jìn)行有限元分析的第一步，也是關(guān)鍵的一步，它包括:將在CATIA中建立的車架模型導(dǎo)入到ANSYS中（本文用PRO/E做接口），并對(duì)模型進(jìn)行檢查，劃分網(wǎng)格，建立車架的有限元模型，添加單元及材料屬性。約束方程的典型應(yīng)用包括：（1）節(jié)點(diǎn)中有各種連接，如銷釘連接、鉸鏈連接；（2）周期情況；（3）剛性區(qū)域；（4）不相似的已劃分網(wǎng)格的區(qū)域需要連接。耦合是指兩個(gè)或多個(gè)自由度之間具有相同的值，典型的耦合情況有以下三種：（1）模型中包含對(duì)稱；（2）模型中有一部分看成是剛體；（3）在兩個(gè)重合節(jié)點(diǎn)之間形成銷釘、鉸鏈連接或者滑動(dòng)連接。如剛體中，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而這些節(jié)點(diǎn)之間的位移自由度相同，即節(jié)點(diǎn)相互耦合。在通常情況下，直接使用ANSYS提供的單元，各個(gè)單元的節(jié)點(diǎn)自由度之間相互獨(dú)立。按單元維數(shù)與拓?fù)湫问椒诸?，可以分為：?）二維或三維；（2）點(diǎn)單元（如質(zhì)量單元）；（3）線單元（如彈簧、桿、梁等單元）；（4）面單元（如殼單元）；（5）體單元。ANSYS有將近200多種單元，可以從幾個(gè)不同的角度進(jìn)行分類。ANSYS具有覆蓋各種物理特性的豐富單元。ANSYS強(qiáng)大的單元庫提供了各種物理場(chǎng)量的分析功能，可以應(yīng)用的學(xué)科十分廣泛，主要包括結(jié)構(gòu)分析、熱分析、高度非線性瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析、流體靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析、電磁場(chǎng)分析、聲學(xué)分析、壓電分析、多場(chǎng)耦合分析和設(shè)計(jì)靈敏度及優(yōu)化分析。（10）良好的用戶開發(fā)環(huán)境，綜合應(yīng)用菜單、對(duì)話框、工具條、命令行輸入，圖形化輸出等多種方式，使應(yīng)用更加方便。（8）多種自動(dòng)網(wǎng)格劃分技術(shù)。（6）支持從微機(jī)、工作站到巨型機(jī)，以及所有平臺(tái)之間的并行計(jì)算。（4）有強(qiáng)大的非線性分析功能。（2）唯一實(shí)現(xiàn)前后處理、求解及多場(chǎng)分析統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的一體化大型有限元分析軟件。在跟蹤有限元學(xué)科及其應(yīng)用發(fā)展的同時(shí)，ANSYS也適應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，能夠在多種工作平臺(tái)和多個(gè)操作系統(tǒng)上完全兼容，其并行處理技術(shù)大大提高了分析效率。20世紀(jì)70年代末，ANSYS引入了交互式概念，大大提高了用戶對(duì)程序的使用效能；其前處理器和后處理器的概念，使得用戶在建模與結(jié)構(gòu)處理上非常方便。ANSYS公司開發(fā)的ANSYS第一個(gè)版本只提供線性結(jié)構(gòu)分析及熱分析功能，是一個(gè)批處理程序，而且只能在大型機(jī)上運(yùn)行。ANSYS軟件是由美國(guó)ANSYS公司研制的大型通用有限元軟件。應(yīng)用有限元軟件ANSYS建立車架的有限元模型，即進(jìn)入分析過程的前置處理(Preprocessing)階段，它是根據(jù)分析目標(biāo)，將實(shí)際結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為用網(wǎng)格劃分的離散體，并最終形成計(jì)算數(shù)據(jù)文件。 運(yùn)用以上各功能創(chuàng)建的汽車車架三維模型?！綝ressup Features修飾特征】工具欄，提供了幾種修飾零件的功能，對(duì)零件進(jìn)行細(xì)化操作。圖22車架的草圖零件設(shè)計(jì)平臺(tái)是使用CATIA進(jìn)行三維設(shè)計(jì)的主要工作平臺(tái)，在草圖中單擊【工作臺(tái)】工作欄中的退出工作臺(tái)，進(jìn)入零件設(shè)計(jì)平臺(tái)，進(jìn)行CA1901汽車車架的繪制?！竟ぷ髋_(tái)】工具欄，可以進(jìn)入或者退出草圖。通過這些工具的使用，可以使繪制草圖的過程更智能。可以通過設(shè)定幾何元素的約束條件來準(zhǔn)確地確定幾何圖形的位置和尺寸。草圖的工具欄：【輪廓】工具欄，提供了多種繪制草圖幾何元素的工具，通過【輪廓】工具欄提供的工具可以繪制各種形狀的圖形，是草圖設(shè)計(jì)平臺(tái)最基礎(chǔ)的一個(gè)工具欄。（9）CATIA V4集成器V41 CATIA提供了CATIA V4和CATIA V5之間的轉(zhuǎn)換接口。CATIA可以讀/寫IGES格式文件。（7）目標(biāo)管理器COM CATIA提供了所有產(chǎn)品人—機(jī)對(duì)話和顯示管理等所必需的公共功能和整個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)架，使所有產(chǎn)品共用統(tǒng)一的界面環(huán)境。（6）知識(shí)工程顧問KWA CATIA可以將隱式的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為嵌入整個(gè)設(shè)計(jì)過程的顯示知識(shí)。它處能夠比較3D幾何體，并將結(jié)果進(jìn)行可視化顯示?？梢赃M(jìn)行碰撞、間隙及接觸等計(jì)算，并得到更為復(fù)雜和詳盡的分析結(jié)果。CATIA創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)產(chǎn)品的基于特征的設(shè)汁方法，提供了高效、直觀的設(shè)計(jì)環(huán)境，以對(duì)曲面方法和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行捕捉和重用。GSD提供了CATIA線框與命令。它的基于特征的方法提供了高效、直觀的設(shè)計(jì)環(huán)境，可用于捕捉和重復(fù)使用設(shè)計(jì)的方法和規(guī)則。（3）線框和曲面造型WSF 在零件設(shè)計(jì)的初始階段，生成線框類結(jié)構(gòu)元素，作為CATIA零件設(shè)計(jì)產(chǎn)品的補(bǔ)充。可以在一個(gè)以CATIA為主干系統(tǒng)的擴(kuò)展型企業(yè)中，供所有2D CAD用戶使用。同時(shí)還可輸出DXF格式的數(shù)據(jù)文件。設(shè)計(jì)師可以建立與零件材料規(guī)格說明相關(guān)聯(lián)的剖面線，可以進(jìn)行基于標(biāo)準(zhǔn)的附加信息和注釋等后處理。（1）創(chuàng)成式工程繪圖GDR CATIA可以利用3D機(jī)械零件模型和裝配體生成相關(guān)聯(lián)的工程圖。在機(jī)械設(shè)計(jì)模塊中，有專門的航空零件設(shè)計(jì)模塊，強(qiáng)大的曲面造型能力是CATIA尤為值得稱道的地方，模塊中有專門針對(duì)汽車設(shè)計(jì)的模塊。CATIA V5不但具有V4版本的強(qiáng)大功能、還增加了許多新的特性。開始之初，受計(jì)算機(jī)硬件的限制，CATIA V4版本是工作站版本。 V5IBM/Dassault一貫對(duì)開發(fā)很重視，CATIA的新產(chǎn)品的開發(fā)非常的迅速。由于其功能強(qiáng)大而完美，CATIA已經(jīng)幾乎成為三維CAD/CAM領(lǐng)域的一面旗幟和爭(zhēng)相遵從的標(biāo)準(zhǔn)，特別是在航空航天、汽車及摩托車領(lǐng)域，CATIA一直居于領(lǐng)先地位。CATIA不但能夠保證企業(yè)內(nèi)部設(shè)計(jì)部門之間的協(xié)同設(shè)計(jì)功能而且還可以提供企業(yè)整個(gè)集成的設(shè)計(jì)流程和端對(duì)端的解決方案。CATIA（Computergraphics Aided Threedimensional Interactive Application）是法國(guó)Dassault公司于1975年起開始發(fā)展的一套完整的3D CAD/CAM/CAE一體化軟件。本文車架三維模型的建立是在CATIA