《CAXA CAE 材料设置等技巧》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CAXA CAE 材料设置等技巧（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、CAXA CAE材料使用技巧1) 概述1.1) 操作指导概述本文将使用很多例子实例介绍CAXA CAE中的可用选项，内容包括按步设置实例、实例讨论和提示等。因此本文比F1帮助文档提供的信息更多。这里还包含出现常见错误对话框的例子，展示了错误产生的原因和处理方法。本文使用足够多的屏幕截图，因此用户不需将此文作为教程重现各例的设置。为方便有的用户想使用自己的模型按照本文进行设置分析，本文中多数命令、菜单选择和按键名称已加粗，用户可以容易的了解操作过程。为简化篇幅，规定:未标明“右键”的单击或拖动表示使用鼠标左键的操作。 小字笔记提供操作的更多信息。1.2) 材料操作方式指导CAXA 模型中的各零件
2、可使用不同的材料。注意，相邻零件不会重叠，但是它们可有公用表面。这篇指导包含2) 建立独立的CAXA零件，这样它们可用不同的FEA材料，3) 处理零件重叠区。复制重叠区域中要保留的零件，并用另一个零件减去它，4) 向FEA模拟（SIM）添加新FEA材料，5) 改变材料参数，以及添加编辑过的材料至FEAMaterials.csv 文件， 6)如果已分配材料的零件交换所用材料会怎么样，展示如何再次分配零件至不同的材料， 7) 各向异性材料展示了如何定义和使用各方向性质不同的材料（比如有纹理的木头），8) CAXA 文件另存为命令（和FEA模型）展示了如何使用另存为同时保存CAXA模型和FEA模拟，
3、此外，这里也展示了如何创建较小的分析文件，这样可以把文件压缩并发送给其他有CAXA CAE的同事， 9) 热分析(和相关值) 展示了如何创建包含热膨胀的热模型，以及如何为热膨胀改变参考温度。2) 建立独立的零件（拖动和释放）2.1) 创建5x3x2 长方体在本文中我们使用最基本的模型，我们创建一个5英寸乘3英寸乘2英寸的长方体。把长方体从设计元素库用鼠标拖动（使用鼠标左键）到场景中，再单击（未提右键的单击表示左键单击）长方体，这样红色的拖动把手出现了，再从把手上右键，从菜单中选择编辑包围盒。在编辑包围盒对话框中，输入长度为5，宽度为3，高度为2。2.2) 把圆柱作为独立的零件添加到长方体上若使
4、用右键从设计元素库把零件拖出，在释放鼠标后会出现一些选项，包括“作为零件”等。如果选择了作为零件选项，来自元素库的新条目会成为独立的零件，分析时可使用不同的材料。 注意：从设计元素库中拖出、未释放在现存零件上的条目会自动成为独立的零件，而不需使用右键拖动的方法。使用鼠标右键从设计元素库中拖出一个圆柱体，在代表长方体顶面中部的点处释放（见下图）。释放后会弹出一个对话框，选择作为零件： 这里不需使用编辑包围盒命令改变圆柱尺寸，我们使用默认的直径1.575 英寸和高1.969 英寸。 设计环境显示添加了独立的零件，且圆柱在正方体之上。 3) 处理重叠零件 在圆柱长方体例子中，我们想把圆柱伸入长方体1
5、英寸。我们可以使用三维球命令，把圆柱向下移动1英寸（长方体高度的一半），这样圆柱就进入长方体1英寸：有限元分析不能接受这样的构造，因为长方体和圆柱体有部分重叠。带隐藏边的线框视图展示了长方体顶部、圆柱进入处的洞无边缘线：若尝试网格化模型，会得到以下警告：在本例中，单击Ok后网格生成器会完成网格化。重叠区域的分配非常模棱两可，因为它同时属于圆柱和长方体。在本例中，重叠区域被分配给了长方体。这不是我们想要的结果。即使这是我们想要的结果，我们不能保证每次网格生成器都会把模棱两可的区域分配给长方体。我们可以通过复制圆柱，再使用布尔减操作从长方体中减去复制的零件来解决问题。3.1) 复制圆柱体 在模型视
6、图中右键单击圆柱或在设计环境中选择复制。再右键单击选择粘贴。设计环境中应当有两个零件2 (圆柱体):3.2) 布尔减运算选择长方体 (零件1) 再单击特征工具条修改部分的布尔选项 (或通过CAXA菜单的修改布尔)。操作类型选择减，再单击圆柱体（零件2）作为减去的实体：正确的面板显示为：单击绿色的对号完成减运算。设计环境只有一个零件2（圆柱），因为其中一个已用于减操作。带隐藏边的线框视图展示了长方体顶端洞的边缘：这次如果我们再次网格化模型，警告将不会显示。我们可以隐藏圆柱的网格并确认长方体有洞。4) 添加新材料如果您已创建长方体-圆柱模型，应先保存模型，再单击FEA主工具条上的添加FEA图标：
7、。在弹出的选择分析类型对话框中选择静态/稳态分析，单击确定。这样就在CAXA主窗口右部弹出了FEA树状选项卡。单击模型标签已去除双问号（在确认单位后），单击? 默认材料标签来观察默认材料的名称。 注意：默认材料是AFEMaterial.csv (逗号分隔值) 文件的第一个材料，这个文件在CAXA.bin 目录下。用户可编辑这个文件（或AFEMateial.xlsx Excel 文件，如果有Excel) 来添加材料。在“碳钢，AISI 1040 退火碳钢,.” 行前添加材料会使新添加的材料成为默认材料（假定这种退火碳钢就是文件中的第一个材料）。有限元树图为:接下来我们想添加一个新的材料（聚合物A
8、BS）并把圆柱分配给这种材料。此外，我们会把长方体的材料由钢1040改为铜H90。但是首先，我们要改变零件的名称，用圆柱和长方体来替换零件1和零件2。改变零件名称并同步在设计环境中单击零件1，再次单击来编辑文字，输入长方体。同样的，把零件2改为圆柱体。这不会改变Multiphysics FEA树内的名称。名称会在下次单击同步按钮后改变，但是当前同步按钮未被激活。若想现在就看到改变，需要让CAXA标记模型已发生改变（这会打开同步键）。一种方法是右键单击一个零件，选择“隐藏所选”，再单击CAXA取消操作按钮。这样我们就激活了同步按钮，单击同步完成向FEA选项卡更新模型的信息，包括零件名称的变化。我
9、的FEA树图为：注意：FEA树图的零件名会在每次读取CAXA模型时更新。所以若不使用之前提到的隐藏/取消/同步的方法，下次读取模型后FEA树图的零件名会与设计场景中的零件名一致。注意：FEA树图中长方体前的2_和圆柱体前的8_是CAXA分别给各零件分配的独特的值。它们也在边界条件列表中显示，来帮助区别相同名称的不同零件。注意这些数字不随零件名的改变而改变。4.1) 创建新的材料叶为了为聚合物ABS创建材料叶，单击FEA树图的模型 inch叶来显示模型页 （蓝色椭圆），再单击添加新材料键（红色椭圆）：这个方法用默认材料（碳钢1040）创建新的材料叶，并显示新材料的材料页面。在新的对话框中，使用类
10、别下拉菜单中找到聚合物。这样就选择了聚合物ABS，名称下拉菜单可用于选择其他聚合物。继续并单击绿色对号来保存材料改变：4.2) 把零件（实体）添加给材料现在没有材料与新材料相关。单击添加实体键进入零件添加模式，再从圆柱上单击。再单击接受键（蓝色椭圆处，原添加实体键处）：单击接受后，接受键下面的零件计数变为1，页面出现绿色的对号和红色的差号，表示这个页面已经改变。单击绿色对号图标，FEA树图会更新，表明一个零件与与碳钢1040相关，一个零件与聚合物ABS材料相关。4.3) 将长方体的材料改为铜H90单击FEA树图s-碳钢 AISI 1040 退火碳钢叶弹出这种材料的材料叶。使用类别下拉菜单选择有
11、色金属，使用名称下拉菜单选择铜 H90。再单击绿色对号接受改变。注意： 1) 当单击一个材料后，所有与这种材料相关的实体在模型窗口和设计环境都被突出。可以用这个方法确认实体被分配给了正确的材料。2) 在材料名称前的 (1) 表示有一个实体与这种材料相关。如果没有实体与某种材料相关，向去除这种材料的话，可使用模型页面的移除未用材料键。3) 在材料名称前的材料叶文字有s-。表明这种材料的应力物理性被激活。在材料页面有材料使用的物理性的勾选框。在多物理性模型中，若材料应力、热、电物理性均被激活， s- 变为 ste-。5) 改变材料性质参数这部分展示了编辑材料参数和向AFEMaterials.csv
12、文件添加用户自己常用材料的方法。在改变材料参数之前，我们先固定模型的一边并向圆柱的顶端施加外力。我们把视角调为TFR，接着固定模型左边（约束位置和旋转），再向圆柱顶面沿施加大小为100 lbs、x方向的外力（载荷-源力）：分析完后，我们得到了结果，圆柱顶端的最大位移为0 .00127英寸。5.1) 编辑材料参数假设我们使用一种特殊的“软”聚合物，它的多数性质与聚合物ABS相同，但是它的杨氏模量仅为后者的1/10，我们单击(1) s-聚合物 ABS 叶，再单击材料对话框顶部的编辑材料命令：这样弹出材料编辑对话框。我们把材料名称改为聚合物软ABS，而它的杨氏模量E为29007（移去5）。材料编辑对
13、话框变为：注意材料编辑对话框上的一些条目为灰色不可用。它们对应于这种材料当前不允许的物理性。单位系统的下拉菜单可改为 SI (mks)。许多表格提供了SI单位的材料性质。事实上，CAXA CAE内部使用SI单位储存材料的参数。 单击绿色对号接受在材料编辑对话框中进行的改变。注意这种材料的源和类别均变为Edited（已编辑）。它强调了当前材料与原AFEMaterial.csv文件中的材料不一致。如果我们忘记改变“聚合物 ABS”的名称，这里我们依然可知我们用了不同的材料。树图叶中的材料名称已变为 (1) E s-Polymer ABS Soft。同样这里开始处的 E 表示这是一种从AFEMate
14、ial.csv文件中编辑过的材料。单击自动求解会使用新材料再次分析模型。新的最大变形是0.0121 英寸。 变形变化的主要原因是使用了新的材料，“软聚合物”的变形大约为原更硬聚合物变形量的十倍。5.1) 向AFEMaterial.csv文件中添加新材料在本例中，我们将把聚合物软ABS添加到AFEMaterials.csv 文件中。打开CAXA的bin文件夹，我们会找到AFEMaterials.csv 文件和AFEMaterials.xlsx 文件。 提示：如果您桌面上有CAXA的快捷方式，可以右键单击它的快捷方式，在弹出的菜单中选择打开文件位置。如您正在使用CAXA2015，这应当打开CAXA
15、2015bin 文件夹。最好在编辑这些文件前备份一下。可以复制原文件，并将复制的文件命名为AFEMaterials - Copy.csv ，而原文件命名为 AFEMaterials Orig.csv。如果您有Excel，特别是如果您所在国家使用“；”作为分隔符而“，”作为十进位符号，那么对于您编辑.xlsx文件会更容易，再此基础上使用“另存为”再把文件类型选为CSV (Comma delimited) (*.csv) ，即可创建新.csv文件。如果要使用Unicode字符（如中文），您需要直接编辑.csv文件。5.1a) 编辑 .csv 文件备份好文件后，在bin文件夹中右键单击 AFEMaterials.csv，选择使用Notepad打开 (或其他ascii 编辑器)。文件末尾为以下行：聚合物, 聚合物 ABS ,2.00E+09,0.394,0.00E+00,1.02E+03,0.00E+00,1.39E+03,0.23,复制这行并粘贴到下一行（在Notepad，选择要复制的行，按下Ctrl-C，单击该行的末尾按下Enter另起一行后，再按下 Ctrl-V ，把内容粘贴到新行中）。我们在ABS前添加“软”，并把2.00E+09 改为 2.00E+08。我们的原行和新行如下：聚合物, 聚合物ABS ,2.00E+09,0.394,0.00E+00,1.
