CATIA有限元分析教程

在结构设计中，遵循以人为本的设计原则是至关重要的。作为FSAER的一员，在设计过程中需不断优化零件设计，确保其结构稳固、有效地承载预期载荷。针对复杂设计，有限元分析（FEA）是一把关键的锐器，它能够提出关于零件性能的深入见解。然而，使用ANSYS等专业有限元软件进行分析时，通常伴随着参数设置和网格分割的繁琐性，可能导致分析进程的延缓。此时，充分利用CATIA自带的分析模块成为了解决小型零件分析策略之选。该指南将引领读者通过六个步骤，深入了解CATIA分析模块的高效应用，同时揭示了后续辅助工具与专业分析软件的互补性。

1. 模型材料添加

选择模型后，启动“应用材料”功能，随后单击右键以调整材料的物理属性，确保分析的准确性。

2. 进入分析工作台




从第二选项“生成结构分析”入手，进入静态分析模块，识别和引入适当的分析类型。


3. 固定边界条件


选中目标面进行固定操作，模拟现实约束条件，有效地控制分析结果的属性。


4. 添加载荷

基于工况需求添加压力、分散力、轴载荷、线性力等，特别地，对于旋转部件如吊耳的分析，轴承载荷是首选。对于过盈装配的轴孔类零件，需谨慎施加位移载荷，确保分析的合理性和准确度。

5. 网格划分

以软件提供的自动网格划分功能为起点，控制网格尺寸为零件尺寸的十分之一，以实现平衡简单性和准确性。使用四面体网格划分器，灵活调整节点间的关联性，如二次元单元设置（Parabolic）以优化计算精度。

6. 输出分析图表

完成计算后，输出分析结果，包括零件的形变量、材质参数及计算结果的具体数值，直观展现分析的详细信息与结果。

通过此步骤的探索，我们不仅熟悉了CATIA驱动的有限元分析技术，还深入理解了它与ANSYS等更专业有限元分析软件的核心思想——偏微分方程的近似解和离散化。对于转向专业应用的同学而言，此过程不仅提供了便捷的入门途径，还为在专业软件支持下的高级分析活动提供了支撑。