CATIA有限元高级划分网格教程

CATIA有限元高级网格教程成善宇李明智移至1.1进阶网格分割维护作业(1)范例中的Sample01。打开CATPart文件。(2)在主菜单中，单击“开始”“分析和仿真”“高级网格工具”，转至“高级网格工具工作台”，如图1-1所示。进入work bench时，将创建新的分析文件，并显示New Analysis Case对话框，如图1-2所示。图1-1 开始分析和仿真高级网格工具(3)在“新建分析案例”对话框中，选择“静态分析”选项。如果您稍后要在开启此对话方块时计算静态分析，请在启动时保留为预设选项的对话方块中选取keep as default starting analysis case。然后，下次进入此工作台时，系统将自动选择静态分析。(4)在“新建分析计算”对话框中，单击“确定”按钮关闭对话框。定义1.2曲面网格分割参数本节说明了一个曲面零件的网格类型以及如何定义全局参数。(1)单击Meshing Method工具栏上的“分割高级表面”按钮，如图1-3所示。要显示高级曲面分割按钮，必须单击Meshing Method工具栏上中间按钮的下拉箭头。图1-2“new analysis case(新建分析事例)”对话框图1-3“advanced surface split(高级曲面分割)”按钮(2)单击“高级曲面分割”按钮后，在图形区域中选择零件后，将出现“全局参数”对话框，如图1-4所示。图1-4“全局参数”对话框(3)在“全局参数”对话框中，定义所需的网格参数。在此示例中，需要定义的参数如下：选择Set frontal quadrangle method按钮作为l网格类型。l要定义以下全局参数，请单击“网格”选项卡：I. 网格大小数字列中的5mm输入。二.在“偏移”数字列中，输入0mm。l要定义以下全局参数，请单击“几何”选项卡：I. constraintsage(约束垂直)数字列中的1mm输入。二.Min holes size(最小孔大小)数字列中的10mm输入。三.选择“Merge during simplification”选项。四。在“最小大小”数字列中，输入2mm。(4)单击“全局参数”对话框中的“确定”按钮后，左侧的模型树中将出现一个新元素“高级曲面网格”，如图1-5所示。图1-5模型树的新元素Advanced Surface Mesh注意！进入高级曲面网格工作台时，将显示以下工具栏：l局部规格(局部网格设置)；L 执行.L edition tools(编辑工具)。可以随时修改和显示全局参数。单击“全局参数”(Global Parameters)工具栏上的“全局大小”(Global Parameters)按钮后，将出现“全局参数”(Global Parameters)对话框。1.3控制和节点设置本节说明如何定义边点分布的控制项，您必须选取边、顶点、曲线或点(几何形状上的点)来完成设定。继续执行第1.2节，文件仍处于打开状态，并且位于Oracle Advanced Surface Meshing work bench中。(1)单击本地规范工具栏上的“添加/移除约束条件”(add/remove constraints)按钮，如图1-6所示。弹出“Add/Remove Constraints(添加/删除约束)”对话框和“Trap Type(轨迹类型)”对话框，如图1-7和图1-8所示。图1-6“本地规范”(local specification)工具栏上的“添加/移除约束条件”图1-7“add/remove control(添加/删除控制)”对话框图1-8“trap type(trap类型)”对话框(2)单击以选择要约束的边，如图1-9所示。单击“选择”后，边颜色显示为黄色，“添加/移除约束”对话框更新显示，如图1-10所示。图1-9更新选定边图1-10所示的“Add/Remove Constraints(添加/删除控制)”对话框(3)在“Add/Remove Constraints”对话框中，单击“ok(确定)”按钮。(4)单击工具栏上的“Imposed Elements(插入的元素)”按钮，打开“Imposed Elements(插入的元素)”对话框，如图1-11所示。(5)选择控制上述放置设置的边边，然后弹出“编辑元素分配”对话框，如图1-12所示。图1-1-11Imposed Elements(插入的元素)对话框图1-12 edit elements distribution(编辑元素分配)(编辑单元分布)对话框(6)设定单位分布的新参数。在此范例中设定的参数如下：从l下拉列表框中选择均匀分布类型。在“L Number of elements”数字列中，输入10。在“编辑元素分布”对话框中，单击“确定”按钮。在选定边上分布节点(或单元)。节点分布的说明出现在“Imposed Elements(已插入的元素)”对话框中，如图1-13所示。(7)在“Imposed Elements”对话框中，单击“确定”按钮关闭对话框。图1-14所示，图形中选定的轮廓边缘也显示分割节点。图1-13节点分布的说明出现在“Imposed Elements(已插入的元素)”对话框中图1-14选定的轮廓边显示了分割节点1.4开始使用网格本部分介绍如何生成网格，生成网格的参数是在本章前面部分中设置的网格参数。(1)单击执行工具栏上的零件网格分割按钮时，零件将自动网格化，并且“零件网格分割”对话框将显示默认汇总，如图1-15所示。零件将自动网格，如图1-16所示。图1-15所示的摘要图1-16自动分割部件的网格显示会自动切换至分割品质模式，以便您可以直接查看产生网面的储存格质量。(2)单击“Mesh The Part(分割零件网格)”对话框中的“确定”按钮关闭对话框。1.5分析单元质量本节介绍如何使用某些基本网格质量分析功能。质量分析功能可以在所有网格分割过程中调用。您可以分析所有储存格或一个单位的储存格质量。(1)单击“网格分析工具”工具栏上的“质量分析”按钮，显示“质量分析”对话框，如图1-17所示。图1-17“质量分析”对话框“质量分析”对话框是显示指定质量和分析网格的过滤器，可以选择特定参数以确定用户如何观察分割网格。对话框还提供了一系列功能，用于对网格执行更深入的分析。(2)单击“Quality Analysis(质量分析)”对话框中的“Show Quality Report(显示分析报告)”按钮时，“Quality Report(质量报告)”(图1-18)将显示一些选定网格质量的统计信息图1-18 质量报告对话框(3)在对话框中，单击 Connectivities 选项卡以显示网格的连接统计结果(节点数、单位数、连接和每个连接的单位数)。)如图1-19所示。图1-19 connectivities选项卡上显示的内容(4)在“质量报告”对话框中，单击“确定”按钮关闭对话框。以下说明了如何分析单个单位的质量。(5)在“品质分析”对话框中，单击“分析元素”按钮。(6)如图1-20所示，选择网格分割后的一个单元格。图1-20选择网格的一个单位图1-21 analyze single对话框Analyze Single对话框弹出，显示选定单元格的质量，如图1-21所示。Taper、Distortion、Warp Factor(扭曲系数)、Warp Angle(扭曲角度)、Skew Angle(扭曲角度)、Min。Length(最小长度)，Max。“Length(最大长度)”、“Length Ratio(长度比率)”和“Normalized Value(规格化值)”。也就是说，可以确定每个单位的质量是否合适。(7)在“Analyze Single”对话框中，单击“确定”按钮关闭对话框。(8)在“质量分析”对话框中，单击“确定”按钮关闭对话框。1.6网格编辑本部分介绍如何使用“自动平滑”功能“移动”选项编辑一个网格单元，然后将一个单元剪切为两个单元。(1)单击“Edition Tools(版本工具)”工具栏上的“Edit Mesh(编辑网格)”按钮，如图1-22所示。显示“Edit Mesh(编辑网格)”对话框，如图1-23所示。图1-22 edition tools工具栏上的Edit Mesh按钮图1-23“编辑网格”对话框(2)在绘图区域中，选择节点，如图1-24所示。移动节点以根据节点移动到的位置动态更新单元的质量和可视化。(3)在“Edit Mesh(编辑网格)”对话框中，单击选中“Smooth around modifications(平滑装入配置)”选项，如图1-25所示。图1-24在图形区域中选择节点图1-25选择修改点周围的平滑曲线警告选项(4)在绘图区域中，选择节点，然后将其移动到所需位置，如图1-26所示。图1-移动26节点位置当“编辑网格”对话框中的“平滑平滑点”选项仍处于活动状态时，单元的质量不再更改，无论用户将节点移动到何处。(5)如图1-27所示，在矩形单元上移动鼠标时，鼠标自动显示为剪刀状，单击鼠标时，矩形单元被切成两个三角形单元。图1-27鼠标移至矩形设备上(6)一旦将单元格网格切成两半，将鼠标移回被切断的单元格上，鼠标将自动显示为橡皮形状，如图1-28所示。此时，您可以单击鼠标删除分割的单元，然后将其恢复为完整的四元单元。图1-28鼠标自动显示为橡皮擦形状(7)单击对话框中的“确定”按钮关闭对话框。注意！在“网格编辑”对话框中，如果“在修改点周围平滑”选项仍处于活动状态，则将节点移动到任何位置不会再更改单元的质量。1.7细分一个域的格线本节介绍如何修改网格分割方法和预定义的局部参数(例如网格标注)，以便为一个域细分网格。(1)单击“Edition Tools”工具栏上的“Remesh Domain”按钮，打开“Remesh Domain”对话框，如图1-29所示。(2)在图形区域中，选择要细分网格的域，如图1-30所示。选取的区域是具有推拔的转换区域，选取的区域由红色边