【正文】 age】（生成圖像）選項(xiàng) 圖11－47在圖像區(qū)或者模型樹上點(diǎn)擊選中固支約束和扭矩載荷名稱或者符號(hào)，然后在【視圖（v）】工具欄內(nèi)點(diǎn)擊【隱藏/顯示】按扭，如圖11－48所示。將圖例移動(dòng)到圖形旁邊。移動(dòng)到合適位置后，再點(diǎn)擊左鍵。在【視圖（v）】工具欄內(nèi)點(diǎn)擊【帶材料著色】按扭，如圖11－49所示，顯示材料。點(diǎn)擊【Analysis Tools】（分析工具）工具欄內(nèi)的【Cut Plane Analysis】（剖切平面分析）按鈕，如圖11－51所示。同時(shí)在圖形區(qū)顯示羅盤，用戶可以操作羅盤，對(duì)應(yīng)力分布圖進(jìn)行不同方向的剖切，如圖11－53所示。 圖1151為了使計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確，對(duì)圓筒內(nèi)壁的有限元網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化處理。雙擊后彈出【OCTREE Tetrahedron Mesh】對(duì)話框，如圖11－55所示。在【Value】（數(shù)值）欄內(nèi)輸入2mm，在圖形區(qū)選擇圓筒的內(nèi)表面，然后點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，返回到【OCTREE Tetrahedron Mesh】對(duì)話框。雙擊的【OCTREE Tetrahedron 】元素然后點(diǎn)擊【Add】（添加）按鈕，彈出【Local Mesh Sag】（局部網(wǎng)格垂度）對(duì)話框，如圖11－58所示。【Local Mesh Sag】(局部網(wǎng)格垂度)對(duì)話框在左邊的模型樹上右擊【OCTREE Tetrahedron 】元素，在彈出的右鍵快捷菜單中選擇【Update Mesh】（更新網(wǎng)格）選項(xiàng)。圖11－59彈出【Compute】（計(jì)算）對(duì)話框，開始進(jìn)行計(jì)算。應(yīng)力值有所提高。－2 劃分結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格計(jì)算分析（1）進(jìn)入【線框和曲面設(shè)計(jì)】工作臺(tái)啟動(dòng)CATIA軟件。圖11－61在對(duì)話框內(nèi)輸入新的零件名稱，在本例題中，使用零件名稱為【Part1－2】。（2）定義點(diǎn)點(diǎn)擊【線框】工具欄內(nèi)的【點(diǎn)】按鈕，如圖11－63所示。在【Y＝】數(shù)值欄內(nèi)輸入50mm，即在（0，50，0）位置創(chuàng)建一個(gè)點(diǎn)。 （3）創(chuàng)建線段點(diǎn)擊【線框】工具欄內(nèi)的【直線】按鈕，彈出【直線定義】對(duì)話框，如圖11－65所示。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，創(chuàng)建一條線段。 點(diǎn)擊【線框】工具欄內(nèi)的【直線】按鈕，彈出【直線定義】對(duì)話框，在圖形區(qū)選擇第三個(gè)點(diǎn)，然后再選擇【xy plane】參考平面，如圖11－67所示。在【結(jié)束】數(shù)值欄內(nèi)輸入20mm，即線段的長(zhǎng)度為20mm。 圖11－66彈出【旋轉(zhuǎn)曲面定義對(duì)話框】，如圖11－70所示?！揪€型】下拉列表框自動(dòng)更改為【點(diǎn)－方向】 圖11－69彈出【拉伸曲面定義】對(duì)話框，如圖11－73所示。預(yù)覽生成的拉伸曲面如圖11－74所示。 【曲面】工具欄內(nèi)的【拉伸】按鈕 圖11－73（6）賦予鋼鐵材料在左邊的模型樹中點(diǎn)擊選中零件名稱【Part1】。先彈出一個(gè)【打開】警告消息框點(diǎn)擊警告消息框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉消息框。點(diǎn)擊【Metal】（金屬）選項(xiàng)卡，在列表中選擇【Steel】（鋼）材料。最終形成的圖形（7）進(jìn)入【ADCANCED MESHING TOOLS】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）工作臺(tái)單擊【開始】→【分析與模擬】→【ADCANCED MESHING TOOLS】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）選項(xiàng)，如圖11－76所示，進(jìn)入【ADCANCED MESHING TOOLS】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）工作臺(tái)。【開始】→【分析與模擬】→【ADCANCED MESHING TOOLS】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）選項(xiàng)（8）劃分底面網(wǎng)格點(diǎn)擊【Meshing Method】（網(wǎng)格劃分方法）工具欄內(nèi)的【Advanced Surface Mesher】（高級(jí)曲面劃分器）按鈕，如圖11－77所示。 圖11－77選中的底面注意！只選擇底面。點(diǎn)擊【Mesh】（網(wǎng)格）選項(xiàng)卡，在【Mesh Type】（網(wǎng)格類型）欄內(nèi)點(diǎn)擊四邊形網(wǎng)格按鈕，在【Element type】（單元類型）欄內(nèi)勾選【Parabolic】（二次網(wǎng)格）選項(xiàng)，在【Mesh Size】（網(wǎng)格尺寸）數(shù)值欄內(nèi)輸入5mm，勾選【Minimize triangle】（最小化三角形）選項(xiàng)。平面輪廓的邊緣顯示為綠色，如圖11－80所示。平面輪廓的邊緣顯示為綠色點(diǎn)擊【Execution】（執(zhí)行）工具欄內(nèi)的【Mesh The Part】（對(duì)零件劃分網(wǎng)格）按鈕，如圖11－81所示。對(duì)話框顯示網(wǎng)格的尺寸，節(jié)點(diǎn)數(shù)量，單元數(shù)量，以及劃分網(wǎng)格的結(jié)果。對(duì)底面劃分的四邊形網(wǎng)格如圖11－83所示。 圖11－81【Execution】（執(zhí)行）工具欄 圖11－82退出【Surface MESHING TOOLS】（曲面網(wǎng)格劃分）工作臺(tái)，進(jìn)入【ADCANCED MESHING TOOLS】（高級(jí)網(wǎng)格劃分工具）工作臺(tái)。點(diǎn)擊后彈出【Extrude Mesher with Translation】（平動(dòng)拉伸網(wǎng)格）對(duì)話框，如圖所示。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，完成拉伸六面體網(wǎng)格的設(shè)置。在彈出的右鍵快捷菜單中選擇【Update Mesh】（更新網(wǎng)格）選項(xiàng)，如圖11－88所示?！綞xtrude Mesher with Translation】（平動(dòng)拉伸網(wǎng)格）對(duì)話框 右擊的【Extrusion Mesh With 】元素 圖1188選擇【Update Mesh】（更新網(wǎng)格）選項(xiàng)（9）使平面網(wǎng)格處于非激活狀態(tài)在左邊的模型樹上右擊【Advanced Surface 】元素，如圖11－90所示。執(zhí)行本操作后，平面網(wǎng)格處于非激活狀態(tài)。如果用戶沒有執(zhí)行本步驟的操作，在后面的有限元計(jì)算中，會(huì)提示，有些單元未賦單元屬性，計(jì)算無(wú)法進(jìn)行。 圖11－89右擊的【Advanced Surface 】元素圖11－91圖11－92【開始（S）】→【分析與模擬】→【Generative Structural Analysis】（創(chuàng)成式結(jié)構(gòu)分析）選項(xiàng)（11）對(duì)六面體網(wǎng)格指定3D屬性點(diǎn)擊【Model Manager】（模型管理器）工具欄內(nèi)的【3D Property】（3D屬性）按鈕，如圖11－93所示。在圖形區(qū)點(diǎn)擊選擇六面體網(wǎng)格，或者在左邊的模型樹上點(diǎn)擊選擇六面體網(wǎng)格的名稱?！?D Property】（3D屬性）對(duì)話框（12）創(chuàng)建曲面組對(duì)于拉伸或者其它變換創(chuàng)建的六面體網(wǎng)格，由于不象通過(guò)對(duì)實(shí)體直接劃分網(wǎng)格一樣，實(shí)體直接劃分四面體網(wǎng)格時(shí)，實(shí)體的面和四面體的外輪廓等都有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，而六面體是通過(guò)對(duì)平面網(wǎng)格進(jìn)行操作才完成的，沒有一一對(duì)應(yīng)的幾何形狀，為了方便施加載荷和邊界條件，需要定義面組，使六面體網(wǎng)格與幾何圖形之間保持對(duì)應(yīng)關(guān)系。隱藏六面體網(wǎng)格之后的幾何圖形顯示如圖11－95所示。 隱藏六面體網(wǎng)格之后的幾何圖形顯示 圖11－96在圖形區(qū)選擇幾何圖形的底面，在【Tolerance】（公差），點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，完成面組設(shè)置。（13）創(chuàng)建固支邊界條件點(diǎn)擊【Restraints】（約束）工具欄內(nèi)的【Clamp】（固支）按鈕，如圖11－98所示。在左邊的模型樹上選擇第一個(gè)面組【Surface Group by 】，如圖11－100所示。 【Surface Group】（曲面組）對(duì)話框 圖11－98 選擇的第一個(gè)面組【Surface Group by 】（14）對(duì)內(nèi)表面的面組施加扭矩點(diǎn)擊【Loads】（載荷）工具欄內(nèi)的【Moment】（扭矩）按鈕。在【Moment Vector】（扭矩分量）選項(xiàng)區(qū)內(nèi)的【Z】數(shù)值欄內(nèi)輸入100Nxm，即設(shè)置扭矩z方向的分量為100Nxm。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。 圖11－101（15）計(jì)算模型點(diǎn)擊【Compute】（計(jì)算）工具欄內(nèi)的【Compute】（計(jì)算）按鈕。點(diǎn)擊勾選【Preview】（預(yù)覽）選項(xiàng)，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，開始計(jì)算分析。（16）顯示模型計(jì)算結(jié)果在左邊的模型樹中鼠標(biāo)右擊【Static Case 】，如圖11－103所示。選擇后彈出【Image Generation】（圖像生成）對(duì)話框，如圖11－105所示。 右擊【Static Case 】 圖11－104【Generate Image】（生成圖像）選項(xiàng)圖11－105應(yīng)力張量圖像讀者朋友可以自己對(duì)內(nèi)孔表面進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化處理。單擊【開始】→【機(jī)械設(shè)計(jì)】→【零部件設(shè)計(jì)】選項(xiàng)，進(jìn)入【零部件設(shè)計(jì)】工作臺(tái)。在原點(diǎn)點(diǎn)擊一點(diǎn)，作為圓草圖的圓心位置，然后移動(dòng)鼠標(biāo)，繪制一個(gè)圓。點(diǎn)擊【約束】工具欄內(nèi)的【約束】按鈕。雙擊一個(gè)尺寸線，彈出【約束定義】對(duì)話框。修改尺寸后的圓如圖11108所示。 圖11－107圓的直徑尺寸修改為160mm（3）離開【草圖繪制器】工作臺(tái)點(diǎn)擊【工作臺(tái)】工具欄內(nèi)的【退出工作臺(tái)】按鈕。（4）拉伸創(chuàng)建圓柱體點(diǎn)擊【基于草圖的特征】工具欄內(nèi)的【凸臺(tái)】按鈕。在【第一限制】選項(xiàng)組內(nèi)的【長(zhǎng)度】數(shù)值欄內(nèi)輸入20mm，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，生成一個(gè)圓筒體。（5）創(chuàng)建第二個(gè)圓草圖在圖形區(qū)點(diǎn)擊選中圓筒體的上底面，如圖11－110所示。 圖11－109在原點(diǎn)點(diǎn)擊一點(diǎn)，作為圓草圖的圓心位置，然后移動(dòng)鼠標(biāo)，繪制一個(gè)圓。點(diǎn)擊【工作臺(tái)】工具欄內(nèi)的【退出工作臺(tái)】按鈕。（6）拉伸創(chuàng)建第二個(gè)圓柱體點(diǎn)擊【基于草圖的特征】工具欄內(nèi)的【凸臺(tái)】按鈕。在【第一限制】選項(xiàng)組內(nèi)的【長(zhǎng)度】數(shù)值欄內(nèi)輸入150mm，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，生成第二個(gè)圓柱體。繪制的第二個(gè)圓草圖 圖11－112【凸臺(tái)定義】對(duì)話框（7）對(duì)實(shí)體開通孔在圖形區(qū)點(diǎn)擊選中第二個(gè)圓柱體的上表面，點(diǎn)擊【基于草圖的特征】工具欄內(nèi)的【孔】按鈕，彈出【孔定義】對(duì)話框，如圖11－113所示。 【孔定義】對(duì)話框 圖11－114對(duì)圓柱體開的通孔（8）對(duì)第一個(gè)圓柱體開螺栓孔在圖形區(qū)點(diǎn)擊選中第一個(gè)圓柱體的上表面，如圖11－115所示。在類型下拉列表框內(nèi)選擇【直到下一個(gè)】選項(xiàng)，在【直徑】數(shù)值欄內(nèi)輸入12mm，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，對(duì)圓柱體開通孔。選中第一個(gè)圓柱體的上表面 圖11－116【孔定義】對(duì)話框（9）調(diào)整螺栓孔中心線的位置在左邊的模型樹上展開第二個(gè)開孔的草圖【】，雙擊【】，如圖11－117所示。點(diǎn)擊【約束】工具欄內(nèi)的【約束】按鈕，標(biāo)注并調(diào)整螺栓孔中心位置與H軸和V軸的距離，與V軸的距離為60mm，與H軸的距離為0，如圖11－118所示。退出【草圖繪制器】工作臺(tái)，進(jìn)入【零部件設(shè)計(jì)】工作臺(tái)。 圖11－117雙擊的【】 圖11－118標(biāo)注并調(diào)整螺栓孔中心位置與H軸和V軸的距離（10）圓周排列螺栓孔在圖形區(qū)點(diǎn)擊選中螺栓孔，然后點(diǎn)擊【變換特征】工具欄內(nèi)的【圓弧陣列】按鈕，彈出【圓周圖樣定義】對(duì)話框，如圖11－119所示。全部設(shè)置完成后，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。 圖11－119在【半徑】數(shù)值欄內(nèi)輸入5mm，在【拓展】下拉列表框內(nèi)選擇【相切】。選擇后，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。 圖11－121選擇兩個(gè)圓柱體的交線（12）對(duì)零件賦予材料屬性在左邊的模型樹中點(diǎn)擊選中零件名稱【Part1】。先彈出一個(gè)【打開】警告消息框點(diǎn)擊警告消息框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉消息框。點(diǎn)擊【Metal】（金屬）選項(xiàng)卡，在列表中選擇【Steel】（鋼）材料。保存零件。點(diǎn)擊后進(jìn)入了【高級(jí)網(wǎng)格劃分工具】工作臺(tái)。點(diǎn)擊后，在對(duì)話框內(nèi)選擇【Static Analysis】（靜態(tài)分析算題），然后點(diǎn)擊【確定】按鈕。需要在【Meshing Method】(網(wǎng)格劃分方法)工具欄內(nèi)點(diǎn)擊中間按鈕的下拉箭頭才能夠顯示出【Octree Tetrahedron Mesher】（Octree 四面體網(wǎng)格劃分）按鈕。選擇實(shí)體后彈出【OCTREE Tetrahedron Mesher】（Octree 四面體網(wǎng)格劃分器）對(duì)話框，如圖11125所示。點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，完成設(shè)置，關(guān)閉對(duì)話框。 圖11－124【Meshing Method】(網(wǎng)格劃分方法)工具欄 圖11－125【OCTREE Tetrahedron Mesher】（Octree 四面體網(wǎng)格劃分器）對(duì)話框點(diǎn)擊【Local】（局部）選項(xiàng)卡，在【Available specs】（可用的特定參數(shù)）區(qū)內(nèi)，點(diǎn)擊選擇【Local size】（局部尺寸）選項(xiàng)，如圖11－126所示。在【Value】（數(shù)值）欄內(nèi)輸入2mm，在圖形區(qū)選擇實(shí)體的倒圓角面，然后點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的【確定】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，返回到【OCTREE Tetrahedron Mesh】對(duì)話框。 圖11－126然后點(diǎn)