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1、 Universit de Lige Infographie/CAO Facult des sciences appliques Guide dutilisation du logiciel CATIA V5 Janvier 2001 - version provisoire Manuel prpar par Vincent Wadeleux et destin un usage interne. LTAS - Infographie/CAO Introduction CATIA V5 2 TABLE DES MATIERES 1 INTRODUCTION 3 2 DESCRIPTION SO
2、MMAIRE DES MODULES ACTUELLEMENT DISPONIBLES 4 3 GNRALITS 7 3.1 Interface 7 3.2 Dplacement et zoom des lments lcran 7 3.3 Dplacement et zoom de larbre 8 3.4 Slection des objets 8 3.5 Elments actifs 8 3.6 Cacher ou montrer des objets 8 3.7 Proprits graphiques des objets 8 3.8 Choix du style de rendu 9
3、 3.9 Capture et manipulation des images 9 3.10 Personnalisation des diffrents modules 10 3.11 Extension des fichiers 10 4 APPRENTISSAGE DE QUELQUES MODULES 11 4.1 Sketcher et Part Design 11 4.1.1 Cration dun contour 11 4.1.2 Dfinition de contraintes 12 4.1.3 Part Design 14 4.2 Assembly Design 16 4.2
4、.1 Manipulation des composants 16 4.2.2 Imposition de contraintes entre les composants 16 4.2.3 Mise jour des contraintes 19 4.2.4 Dtection de collisions entre composants 19 4.2.5 Enregistrement des rsultats 19 4.3 Generative Part Structural Analysis 20 4.3.1 Analyse statique 20 4.3.2 Analyse modale
5、 23 4.4 Wireframe dans la deuxime, on choisit une face de la partie garder. La troisime figure montre quil nest pas ncessaire de slectionner toutes les faces de la pice. Pour illustrer ce module, il existe des notes o des exemples sont expliqus pas pas. LTAS - Infographie/CAO Introduction CATIA V5 1
6、6 4.2 Assembly Design Ds quune pice est compose dun assemblage dautres pices (fixes ou mobiles entre elles), il faut utiliser ce module. La procdure pour crer son assemblage est trs facile. Il faut dabord construire toutes les pices sparment partir du module Part Design. Pour chaque pice, allez dans
7、 le menu Proprits pour choisir un nom de pice appropri. Ensuite, ouvrez le module Assembly Design en choisissant Dmarrer Conception Mcanique Assembly Design . Licne doit alors est prsent dans la barre verticale droite. Insrez les pices une une en utilisant licne ou en choisissant Insertion Composant
8、 Existant. Vous pouvez insrer soit un fichier CATPart, soit un fichier CATProduct (dans ce cas, ce composant sera considr comme un sous-assemblage ). Votre arbre doit alors avoir cette forme : 4.2.1 Manipulation des composants Vous pouvez dplacer les pices les unes par rapport aux autres en cliquant
9、 sur licne . Une bote de dialogue souvre dans laquelle vous devez choisir la direction de translation ou laxe de rotation. Dans le cas o des contraintes ont t imposes, noubliez pas de cocher la case Sous contraintes (With respect to constraints). 4.2.2 Imposition de contraintes entre les composants
10、Laspect le plus important de lassemblage est limposition des contraintes entre pices. Cela se fait trs facilement mais il faut connatre certaines rgles de base : - Les contraintes ne peuvent tre appliques quentre des composants enfants du composant actif. - On ne peut pas appliquer des contraintes e
11、ntre deux lments gomtriques appartenant au mme composant. - On ne peut pas appliquer des contraintes entre deux composants appartenant au mme sous- assemblage si celui-ci nest pas le composant actif. Le composant actif est encadr en bleu. Il est activ par double-clique. Le composant slectionn est en
12、cadr en orange. La slection se fait par simple clique. LTAS - Infographie/CAO Introduction CATIA V5 17 La figure ci-aprs rsume les diffrents cas : (1) La contrainte ne peut pas tre applique car Produit K nappartient pas au composant actif Produit B. Pour dfinir cette contrainte, Produit A doit tre a
13、ctif. (2) La contrainte ne peut pas tre applique car Produit E et Produit F appartiennent un composant autre que le composant actif Produit B. Pour dfinir cette contrainte, Produit D doit tre actif. (3) Cette contrainte peut tre applique tant que Produit C appartient au composant actif Produit B et
14、que Produit E est contenu dans Produit D qui est lui-mme contenu dans le composant actif Produit B. Le tableau ci-dessous reprend les types de contraintes, leur icne et les symboles utiliss dans la fentre. Icnes Type de contraintes Symboles utiliss dans la fentre Contact Coincidence Offset Angle Par
15、alllisme Perpendicularit Fixation LTAS - Infographie/CAO Introduction CATIA V5 18 Dans les tableaux qui suivent, on a rcapitul le domaine dapplication de quelques contraintes. - CONTRAINTE DE CONTACT Face plane Sphre Cylindre Cne Cercle Face plane x x x Sphre x x x x Cylindre x x Cne x x x Cercle x
16、x - CONTRAINTE DE CONCIDENCE Point Ligne Plan Face plane Sphre (point) Cylindre (axe) Point x x x x x Ligne x x x x x Plan x x x x x x Face plane x x Sphre (point) x x x Cylindre (axe) x x x - CONTRAINTE DOFFSET Point Ligne Plan Face plane Point x x x Ligne x x x Plan x x x x Face plane x x - CONTRA
17、INTE ANGULAIRE Ligne Plan Face plane Cylindre (axe) Cne (axe) Ligne x x x x x Plan x x x x x Face plane x x x x x Cylindre (axe) x x x x x Cne (axe) x x x x x LTAS - Infographie/CAO Introduction CATIA V5 19 4.2.3 Mise jour des contraintes Lorsque des modifications sont apportes sur des pices constit
18、uant un assemblage, il ne faut pas oublier de mettre jour les contraintes en cliquant sur licne . Il arrive parfois que certaines contraintes ne soient plus correctes. On peut le constater dans larbre par un point dexclamation qui vient se mettre sur licne de contrainte (exemple : ). Dans ce cas, so
19、it on dite la contrainte en double cliquant dessus et on essaye de reconnecter llment qui pose problme, soit on supprime la contrainte et on impose une nouvelle. 4.2.4 Dtection de collisions entre composants Lorsquun assemblage est effectu, il est important que les pices ne sinterpntrent pas. Avec l
20、e module Assembly Design, il y a moyen de dtecter ces collisions. Pour cela, il faut aller dans le menu et choisir Analyse - Dtection de collusion (Compute Clash). Ensuite, il faut slectionner les composants dsirs dans larbre (en gardant la touche CTRL appuye) et lancer le calcul. Il y a trois rsult
21、ats possibles : collision (feu rouge), interfrence (feu orange) ou pas dinterfrence (feu vert). Dans le premier cas, le systme indique par des traits rouges sur les lments le ou les endroits o il y a un problme. Dans le deuxime cas, les zones dinterfrence sont signales par des traits jaunes. 4.2.5 E
22、nregistrement des rsultats Pour sauvegarder lassemblage, vous devez vous placer la tte de larbre. Le format utilis est de type .CATProduct. Si vous avez dit et modifi une ou plusieurs pices tout en restant dans le contexte dAssembly Design5, leurs fichiers (de type .CATPart) seront automatiquement m
23、is jour. Dans le mme ordre dide, si vous modifiez une pice dans Part Design, elle sera aussi modifie dans tous les assemblages dont elle fait partie. Il y a donc un risque de perdre certaines contraintes dans lassemblage si la gomtrie de la pice a chang. 5 Il y a moyen en effet de modifier une pice
24、tout en restant dans le contexte dassemblage. Il suffit de double-cliquer sur llment de larbre que lon veut diter. Les icnes de Part Design apparaissent et les modifications peuvent tre faites en faisant abstraction des autres composants de lassemblage. Pour revenir dans le contexte dassemblage, il
25、faut double-cliquer sur le sommet de larbre (licne est alors de nouveau visible dans la barre verticale de droite). LTAS - Infographie/CAO Introduction CATIA V5 20 4.3 Generative Part Structural Analysis Avant dutiliser ce module, il faut appliquer un matriau la pice que lon veut tudier. Pour cela,
26、slectionnez votre pice et cliquez sur licne . Dans la fentre qui souvre, choisissez votre matriau parmi la librairie qui vous est propose. Ensuite, allez dans le menu pour choisir Dmarrer -Analyse & Simulation -Analyse Structurelle Dans la bote de dialogue qui souvre, vous devez choisir entre une an
27、alyse statique ou une analyse modale. Les caractristiques principales de chaque analyse sont expliques ci-aprs. Lorsquon entre dans le module danalyse partir du module de conception (de pice ou dassemblage), ce dernier reste ouvert dans une deuxime fentre. 4.3.1 Analyse statique Une fois dans le mod
28、ule danalyse statique, larbre prend la forme suivante : Il contient des rubriques vides qui seront compltes par la suite (fixations, chargements,). Les paramtres et les fonctions principales sont les suivantes : - Spcification du maillage Les 3 paramtres caractristiques dun maillage sont leur ordre
29、(ttradres 4 ou 10 nuds), leur taille et leur flche6 (sag en anglais). En cliquant sur la rubrique maillage dans larbre, on va pouvoir modifier ces paramtres dune manire globale ou dune manire locale. 6 indique la distance tolre entre les lments et la gomtrie quils doivent reprsenter. Pice tudier Bra
30、nches du module danalyse LTAS - Infographie/CAO Introduction CATIA V5 21 - Connections Les connections sont utilises pour spcifier les interactions aux frontires entre des corps dun assemblage. Elles peuvent tre glissante, de contact, soude, rigide ou souple. - Pice virtuelle Les pices virtuelles so
31、nt des structures cres sans support gomtrique. Elles reprsentent des corps pour lesquels il nexiste pas de modlisation gomtrique mais qui jouent un rle dans lanalyse dune pice ou dun assemblage. Les diffrents types de pices virtuelles acceptes sont les suivants : rigide, souple, de contact, ressort
32、ou ressort souple. - Contraintes La barre doutils de contraintes comprend les options suivantes : - Chargement Les diffrents cas de charges que lon peut imposer sont repris dans le tableau ci-dessous : Type de charge symbole Pression Force distribue Moment distribu Acclration Force de rotation Force
33、 linaire Force surfacique Force volumique Dplacement forc Type de charge symbole Encastrement Glissement surfacique Glissement axial Pivot glissant Rotule Pivot Contrainte avance Contrainte isostatique LTAS - Infographie/CAO Introduction CATIA V5 22 Lanalyse est lance en cliquant sur licne . . Dans
34、la fentre qui souvre, il faut choisir ce que lon veut calculer : soit on fait une analyse complte, soit on ne calcule que le maillage, soit on choisit un cas danalyse particulier (lorsque plusieurs cas danalyse ont t configurs). Loption Preview permet davoir une estimation du temps et de la mmoire n
35、cessaire pour le calcul. Lorsque les calculs sont finis, le maillage est visible sur la pice et les branches de larbre sont mises jour. Le post-traitement peut alors commencer. Le tableau ci-dessous rsume les diffrentes possibilits : icne action Visualisation du maillage dform Visualisation des cont
36、raintes de Von Mises Visualisation des dplacements Visualisation des contraintes principales Barre doutils image Visualisation des prcisions Cration dun rapport (au format HTML) contenant des rsultats de calcul et des images Animation de la dformation Visualisation des rsultats dans une section plan
37、e travers la structure Modulation de lamplitude Barre doutils analyse Dtection des extremum Pour obtenir une image de couleur continue reprsentant les contraintes de Von Mises par exemple, il faut choisir le bon mode de visualisation. Dans la barre des menus, allez dans Affichage Style de rendu Pers
38、onnalisation et cochez Rendu raliste avec texture. En effet, avec les autres styles de rendu, les valeurs apparaissent sous forme diso-niveaux. Une fois lanalyse prliminaire effectue, le maillage peut tre raffin aux endroits o les contraintes sont importantes. Pour cela, - Cliquez sur licne dadaptab
39、ilit qui se trouve dans la barre de spcification du maillage - Entrez une valeur pour le pourcentage derreur que vous voulez atteindre - Modifiez lemplacement et la dimension de la zone dadaptation, symbolise par une bote, laide des points de contrle de celle-ci. - Slectionnez dans larbre un cas dan
40、alyse qui sera associe au raffinement du maillage que lon vient de crer. - Appuyez sur OK pour finir la cration du raffinement. LTAS - Infographie/CAO Introduction CATIA V5 23 Larbre prend lallure suivante : Le calcul peut alors tre relanc en cliquant sur licne . 4.3.2 Analyse modale Les rsultats fo
41、urnis par cette analyse consistent en un ensemble de frquences et leur mode de vibration associ. Dans le module danalyse vibratoire, larbre prend la forme suivante : Vous pouvez calculer les modes de vibrations du systme libre. Dans ce cas, il ny a pas de contrainte associe au cas danalyse (la branc
42、he correspondante dans larbre restera vide). Vous pouvez aussi tudier votre systme dans son environnement, c.d. imposer des contraintes, comme dans la cas statique. Vous avez la possibilit de placer des contraintes additionnelles sur la gomtrie. Celles-ci peuvent tre de type simple , linique ou surf
43、acique . Lanalyse est lance en cliquant sur licne . Ensuite, en cliquant sur maillage dform qui apparat dans la branche solution modale de larbre, la liste des frquences est affiche. Pour voir le mode de vibration associ chacune delles, il faut cliquer sur licne . LTAS - Infographie/CAO Introduction
44、 CATIA V5 24 4.4 Wireframe & Surface Design Ce module permet de dessiner des lments de construction en fil de fer ou des surfaces. Cest un complment trs utile au module Part Design. On y accde en choisissant DmarrerConception Mcanique Wireframe and Surface Design. La fentre de travail souvre avec to
45、us les icnes propres ce module, symbolis par et larbre contient une rubrique Corps surfacique. On peut revenir dans le module Part Design de deux manires diffrentes. La premire est de repasser par DmarrerConception Mcanique Part Design. Le deuxime manire, plus rapide, est uniquement ralisable si le
46、menu de dmarrage a t personnalis. Dans ce cas, il suffit de cliquer sur le symbole correspondant au module W & S Design (dans la barre verticale droite) et choisir Part Design dans la bote de dialogue qui souvre (voir figures). Les trois barres doutils principales du module Wireframe & Surface Desig
47、n sont les suivantes : 4.4.1 Barre doutils filaires Elle permet de - crer un point, une ligne ou un plan - crer une projection ou une intersection - tracer un cercle, une courbe spline, un arrondi, une courbe parallle une autre, une courbe frontire. Signalons quil est possible de construire un plan de diffrentes manires : - paralllement un autre plan - passant par 3 points, 2 lignes, un point et une ligne, une courbe plane - normal une courbe - tangent une surface - partir de ses quations - faisant un certain angle avec un autre plan 4.4.2
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