CATIA与MSC的联合应用.doc

一、前言CATIA的造型功能十分强大,但在基于Windows平台的V5版本中,其有限元分析模块还不很完善。所以对于复杂零件,采用CATIA建模、。,经过验证,采用CATPART、CATIAMODEL和STP格式传递模型的格式比较有效,其他格式可能会出现数据丢失现象。蒙皮长桁结构是飞机机翼的常用结构,包括蒙皮、缘条、填充结构、腹板和加强片五个部分,它的三视图和结构图如图1所示。,,并对比它们的计算结果。图1在CATIA中蒙皮长桁三视图及结构图二、,几何建模的过程直接服务于有限单元网格的划分,而CATIA中的建模是为了描述实体的几何特征。,因此在CATIA中必须以一定的方式建立模型,。针对蒙皮长桁结构,。由于缘条与腹板连接处存在三角填充结构,因此蒙皮、腹板和缘条需要划分成很多个实体(以不同颜色表示),,如图2所示。图3是在CATIA中建立的蒙皮长桁结构的左视图、正视图、顶视图和底视图。图2CATIA中建立的实体a)左视图b)正视图c)顶视图d)底视图图3蒙皮长桁结构视图由于在几何实体的描述方式上存在巨大差异,,无论采用哪种中间格式,都是以实体作为基本的传递单元,实体内部的信息无法显性地表达出来。例如,,原来的分层信息全部丢失。如果需要保留原来的分层信息,就必须在CATIA中将包含三层板的单个实体转化为单层板的三个实体。为了获得比较高的网格质量,需要使用六面体和五面体划分网格,而不规则的几何形体是无法使用六面体或者五面体来划分单元格的,所以必须将缘条以及缘条与腹板的连接部划分为几个规则实体。同时考虑到蒙皮与缘条以及加强片与腹板之间有限单元格的连续性,也必须将蒙皮和腹板划分为几个实体。三、,以实体为单元划分有限元网格。鉴于形状的限制,对三角填充结构实体使用五面体单元划分,而其余实体都采用六面体单元划分。对腹板与缘条连接拐角处,由于可能出现应力集中,应该将网格细化。蒙皮长桁结构的有限元网格图如图4所示。为了方便与CATIA的分析结果对比,将蒙皮长桁结构的材料都取为钢,弹性模量210GPa,。蒙皮的两个侧面固支,在腹板顶部每个节点上施加载荷,合力1920N,方向沿Z轴正方向。,、位移云纹图,如图5所示。