UG_NX6.0_有限元高级仿真培训.ppt

sdfsdfsdf,,Click to edit Master text styles,,Second level,,Third level,,Fourth level,,Fifth level,,*,,Advanced Simulation,UG NX,高级仿真模块介绍,课程一目标：,课程一培训，你将：,,了解,UGNX5.0,高级仿真的分析功能,,了解,UGNX5.0,高级仿真的文件管理方式,,学习,UGNX5.0,高级仿真导航器的运用,,学习,UGNX5.0,高级仿真分析的工作流程,,使用高级仿真模块建立有限元分析模型,UG NX,高级分析的基本情况,高级仿真介绍,高级仿真模块为富有经验的有限元分析师提供了全面的有限元模型以及结果可视化的解决方案,包含完整的前后处理工具,支持全面的仿真分析,提供了设计分析及高级有限元分析,有限元分析基本过程,1,、获得分析模型（零件或装配）,,2,、选择解算器,,3,、理想化模型,,4,、建立有限元模型，包含材料及物理属性等5,、添加边界条件（载荷及约束）,,6,、解算,,7,、后处理结果及报告,UGNX5.0,有限元分析基本过程：,UG NX,有限元分析的开放性,UGNX,有限元分析支持解算器,同时，这些有限元软件的模型都可以使用,NX NASTRAN,进行解算,高级仿真文件结构,UGNX,有限元分析模型文件包含,,主模型文件,,理想化模型文件,,有限元模型文件,,解算文件,主模型文件,主模型文件,主模型后缀名,.prt,,例如：,plate.prt,,主模型可以是设计零件或者装配，不做模型修改,,通常在分析过程中主模型不做修改,,可以是被锁定的,理想化模型文件,理想化模型文件,理想化模型文件后缀名,.prt,，通常是主模型文件名加上,_fem#_i,,例如：,plate_fem_1.prt,,理想化模型文件由主模型文件获得,,解算前，使用理想化模型工具修改，你可以不用修改主模型来得到分析模型,,如果采用自动建立有限元模型和解算模型方式，理想化模型将自动被建立,有限元模型文件,有限元模型文件,有限元模型文件后缀名,.fem,，通常是主模型文件名加上,_fem#.fem,,例如：,plate_fem1.fem,,包含网格划分（节点和单元）、物理属性和材料属性,,可以使用模型整理工具修改几何,解算文件,解算文件,解算文件后缀名,.sim,，通常是主模型文件名加上,_sim#.sim,,例如：,plate_sim1.sim,,包含解算方案的建立、载荷及约束、解算参数控制及输出目的等,有限元模型文件分类的优势,UGNX,使用四种文件来保存有限元分析数据的优势,1,、在同一个平台上，我们可以区分实体模型和有限元分析模型,,2,、你可以单独处理有限元模型，而不需要打开主模型，可以节省计算时的系统资源，提高解算速度,,3,、你可以对于一个理想化模型建立多个有限元模型，利于协同工作,,4,、多个有限元模型可以同时被加载进来，加强了后处理,,5,、利于有限元模型的重新利用,有限元分析导航器,有限元分析导航器,通过导航器中的树状结构，我们可以很方便的查看和管理有限元模型,解算文件,,有限元模型文件,,理想化模型文件,,主模型文件,,解算方案,,结果,有限元分析导航器,有限元导航器中的常用图标及功能,解算文件,理想化文件,有限元文件,0D,单元,主模型文件,3D,单元,1D,单元,载荷条件,2D,单元,约束条件,解算集,解算结果,解算方案,解算工况,有限元分析文件查看,有限元导航器中的一个特殊的查看窗口,有限元分析文件查看器,显示所有加载的模型,,可以通过双击一个模型文件使之成为当前显示模型,,可以在这里对理想化模型建立有限元模型和解算模型,,可以快速切换有限元模型和解算模型,有限元分析工作流程,自动工作流程,额外工作流程,建立有限元模型、解算模型和解算方案,手动建立新的有限元模型、解算模型和解算方案,（可选）理想化结构几何,（可选）理想化结构几何,,定义材料,,建立物理属性表,,建立网格收集器,网格划分,网格划分，指派网格收集器属性,（可选）简化或者修复几何体,（可选）简化或者修复几何体,添加边界条件,添加边界条件,,定义输出控制及参数,解算有限元模型,解算有限元模型,结果后处理,结果后处理,帮助指南,如果需要查看更多信息，可以通过,UG CAST,中查询更多关于高级仿真的内容,二、模型准备,课程二基本内容：,1,、几何体理想化,,2,、几何体清理,,3,、几何体修复,二、模型准备,课程二目标：,课程二培训，你将：,,学习使用工具修改理想化模型的几何体,,学习使用工具修改理想化模型的几何特征,,学习使用各种几何体清理工具来简化模型,,学习使用模型修复工具自动修复几何模型,,学习使用建模功能来纠正几何模型,几何体理想化,通过本课程的学习，你将：,,学,会在网格划分前，使用几何理想化工具简化几何模型,几何体理想化,几何体理想化的目的,定义网格划分之前移出或者抑制某些特征,,给模型添加部分特征，比如中心面或者分割模型,,对理想化模型进行操作,,几何体理想化和几何体整理的区别：操作的模型文件不一样，几何体理想化是在理想化模型上，几何体整理是在有限元模型上,几何体理想化,几何体理想化的工具,,理想化几何体,特征消除几何体,提取中心面,缝合,分割面,分割体,几何体理想化,理想化几何体,,使用理想化几何体 从一个实体或者实体上的一个区域里移出某个特征，比如模型上小的面、孔或者倒圆，,,这些小几何特征的模型，尽管它是实际存在的，但是将导致单元数量的额外增加，甚至会产生不理想的单元形状，影响网格化分的质量。

选择体,选择特征,操作：,几何体理想化,理想化几何体,,实体,区域,通常也可以移出如下小特征：,,所有直径小于等于,10mm,的小孔,,所有半径小于等于,5mm,的小倒圆,几何体理想化,特征模糊几何体,,使用特征模糊几何体 通过移出几何体上的某个面或者面的特征来简化几何体例如：很快的移出一个几何题上拥有多个面的凸台,,选择面,操作：,几何体理想化,分割体,,使用分割体 命令来分割选择的实体在为复杂的网格划分做准备的时候，该功能特别有用，这有助于将几何体分割成更小、更简单和更易于处理的几何题，以便于特定区域的网格划分，便于用户划分出更好的网格,,,操作：,几何体理想化,分割体,,实体,方向,建立基准面,预览不能扫描的实体,几何体理想化,提取中心面,,使用提取中心面 ，对一个薄壁实体的两个相对面的中心提取一个连续面的特征来简化一个薄壁实体中心面建立的方式：,,1,、相对面,,2,、偏置面,,3,、用户自定义,,几何体理想化,提取中心面,,,几何体理想化,缝合,,使用缝合工具 使两个片体和实体连接到一体可以被缝和：,,两个以上的偏体可以缝合成一个简单的偏体，备注：如果这些偏体完全封闭，将缝合成一个实体。

两个实体必须具有一个以上的共面几何体理想化,缝合,,缝合公差,注意：缝合的时候面与面的距离应该小于指定的缝合公差,几何体理想化,分割面,,使用分割面 可以使用一个或多个平面、曲线或者边缘上的点来分割若干个面，同时保留其原来实体的相关性典型用途：一个面上局部受载时，我们可以把受载面分割出来几何体理想化,分割面,,,几何体理想化,修改特征的理想化工具,,编辑特征参数,抑制特征,释放特征,主模型尺寸,对当前模型的特征进行编辑来修改模型临时从模型中移出一个或多个特征特征仍然存在,释放被抑制的特征,修改理想化模型特征或草图尺寸来做设计变更,几何体理想化,理想化模型练习,,几何体清理,使用模型清理工具栏中的命令对模型进行几何体整理可以消除网格化分,CAD,几何上出现的很多问题几何体清,理工具用途：,,手动消除问题几何，提高网格化分质量,,建立定义载荷或约束的分界线,几何体清理,几何体清理和几何体理想化的区别,,几何体清理,,操作对象为有限元模型文件中的多义几何,,允许你消除网格化分前的,CAD,问题几何,,,几何题理想化,,操作对象为理想化模型文件,,允许你通过抑制和修改额外特征来简化模型,几何体清理,模型清理工具栏,自动修复几何,,分割边线,,分割曲面,,合并边线,,合并曲面,边线匹配,,折叠边线,,面修复,,几何重定义,几何体清理,几何体清理的方法,,有限元模型文件中完成几何体清理，你可以：,,在进行,2D,、,3D,网格化分时使用软件的自动判定功能进行几何体整理,,使用自动集合修复工具 手动整理模型,,使用模型清理工具栏中其他的整理工具,在几何体清理过程中，软件将消除,,短的边缘线,,狭长面,,几何体上的碎面区域,几何体清理,自动修复几何体,,,软件自动判断几何体清理条件,手动设定判定条件,几何体清理,倒角判定方法,,在网格划分之前，通过判定倒角，软件会在这些区域建立更好的离散化结构和映射网格。

软件自动搜索模型中的倒角面，把这些倒角划分成内侧倒角和外侧倒角,,1,、内侧倒角,,2,、外侧倒角,几何体清理,分割边线,,使用分割边线 把一条边线分成两条单独的边线,分割边线的目的：,,一条边线上不同部分拥有不同的边界条件,,控制一条边线上的单元密度,,1,、网格划分前分割边线,,2,、沿着边线定义更高的单元密度,几何体清理,分割曲面,,使用分割曲面 把一条多义面分成两条单独的曲面,分割曲面的目的：,,在分割面上添加一个边线，可以用来添加线载荷,,分割一个不规则曲面成许多小曲面来定义映射网格,,恢复一天先前使用合并曲面或者自动修复几何命令移出的边线几何体清理,合并边线,,使用合并边线,,把两条相连的边线合并成一条边线,,合并边线的用途：,,建立更大的或者更连续的边界线来划分网格,,重组先前使用分割边线命令打断的边线,几何体清理,合并曲面,,使用合并曲面 把两个拥有公共边界线的单独曲面合并成一个多义面,,合并曲面的用途：,,建立更大的面来划分网格,,重组先前被分割曲面命令分割的曲面,几何体清理,边线匹配,,使用边线匹配,,可以把两条选择的边线作匹配,,边线匹配可以让你修复模型中小的缺口和碎面,,边线匹配可以处理包含自由边的实体,几何体清理,折叠边线,,使用折叠边线,,可以通过移动边线的端点或边线上的点，来折叠修改一条边线,,折叠边线可以让你：,,手动通过折叠他们到一个端点的方式来移出非常小的边线,,折叠边线到沿着这个边线的点上,,1,、一个非常小的边线,,2,、使用折叠边线命令把边线折叠到线的端点上,几何体清理,面修复,,使用面修复 通过实体上自由边的边界形成一个新的面,,面修复功能的作用：,,修复软件生成实体几何时形成的破面或碎面,,建立一个面来填补模型中的空隙,,1,、一个遗失面,,2,、使用面修复来填补,几何体清理,几何重定义,,使用,几何重定义 功能来恢复几何体到它的初始状态,,使用几何重定义，你可以：,,移出使用几何体清理功能对几何体所做的改变，比如分割面、合并边线等命令,,回到模型的初始状态,几何体清理,几何体清理练习,,几何体修复,几何体修复介绍,,大多数的模型，我们可以通过几何体理想化和几何体整理来修改几何,,但是有时，你需要使用建模中的有效工具。

例如：,,你想得再建立有限元模型前得到一个实体模型，但是几何有没有缝合的面或者遗失面这种情况一般在使用,STEP,或者,IGES,转换,CAD,模型时产生CAD,模型中的一个实体，建立有限元模型是收到警告提示，实体模型有自由边几何体修复,理解体和面,,体,,Body,一个面和边线的集合，在模型中，体可以在零件导航器或者工作平面内被选择,实体,,Solid Body,一个由完全闭合的曲面和边线构成的集合,片体,,Sheet Body,一个由不闭合的曲面和边线构成的集合,面,,Face,一个区域（曲面）在实体的外表面或者一个片体上通过边线分开的面如果面被缝合他将和相邻面拥有公共的边线，当不同体上的面被缝合，那么原始的体将被合并,曲面,,Surface,几何命令中的一个术语,,当你在,NX,中建立一个曲面的同时，也建立了一个面,几何体修复,诊断问题,,你可以通过以下方式诊断几何的问题,,浏览,NX,的,LOG,文件,,运行片体边界检查,,检查面的可见性,,使用零件导航器中的设计浏览,几何体修复,,NX,的,LOG,文件,,建立一个有限元模型文件，使用,NX,的,LOG,文件来判断几何问题,,建立有限元模型是产生的几何问题，将被记录在,NX,的,LOG,文件中（,Help—〉NX Log File,）,几何体修复,片体边界检查,,片体边界检查可以用来判断片体的自由边,,自由边就是只被一个面使用的边线,,备注：实体没有自由边,几何体修复,面的可见性检查,,几何体中出现了灰暗类似下图中的面，就说明这个地方几何出现了问题,,出现了灰暗区域说明这个地方的几何面显示失败,几何体修复,设计浏览,,在零件导航器中，默认的浏览界面是用来显示模型建立过程的建模历程，我们可以改变当前显示到设计浏览，来列出零件中的片体或者实体。

设计浏览使用了一个树状的结构来显示模型中所有的体，你可以打开体的扩展来显示它们的生成过程几何体修复,修复问题,,一旦确定了问题区域，修复的办法可能和建立标准的特征不一样，而是采用,3D,曲线和曲面建立功能来修复，,,例如：,,采用取消缝合命令来移出体上存在的问题面,,,采用缝合命令缝补体上的缺口面,,,备注：每次修补后需要重复使用片体边界检查,几何体修复,,3D,线框工具,,我们建立一个面的时候需要先使用,3D,曲线来定义面的边界，,,例如：通过建立很多面来，减小一个单一复杂面的复杂性使用建模模块中的线和曲线工具栏中的工具来建立,3D,曲线几何体修复,曲面工具,,使用建模模块中的曲面工具栏来建立新的曲面,,通过选择两对曲线或者边线建立一个曲面,,通过封闭的曲线和边线生成一个曲面,,使用曲线、参考面或者面来剪除面的一部分,,剪除或者延伸面,几何体修复,增加或移出面,,先使用线配对，然后使用缝合命令，把片体的边界缝合,需要移出一个面的时候，取消和体缝合的面,修补曲面，通过使用一个曲面替换体中的另一个曲面来修复体,提取体中的曲面或者边线,几何体修复,几何体修复练习,,三、网格划分,课程三基本内容：,1,、网格划分,,2,、网格设置,,3,、网格收集器,,4,、网格质量检查,,5,、网格连接,,6,、手工单元及节点,三、网格划分,课程三目标：,课程三培训，你将：,,学习生成各种,3D,、,2D,、,1D,网格的生成,,学习各种单元控制功能,,学习建立网格收集器，并指派材料属性及物理属性,,学习在解算前检查模型网格质量,,学习网格配对、接触单元及焊接单元,,学习手工建立节点单元、修改节点单元、查看单元节点信息等,网格划分,网格划分流程,,简单模型的工作流程,复杂模型的工作流程,,选择或定义使用的材料,,建立物理属性表并指派材料,,建立网格收集器并指派材俩和物理属性,自动模式的几何体网格划分,几何体网格划分并附加到网格收集器中,编辑网格收集器的物理属性包含给网格定义一个材料属性,,检查网格质量,检查网格质量,网格划分,3D,四面体网格划分,,使用,3D,四面体网格工具 来对一个选择的实体划分三维实体网格,,可以用来建立一次或者二次的网格,,可以用来建立支持所有解算器的三维实体网格,,3D,实体网格使用范围一般是铸造件，不推荐薄壁结构零件使用,网格划分,3D,扫略网格划分,,使用,3D,扫略网格划分工具 通过对实体上的一个面上网格进行扫略，来生成五面体或者六面体单元,,网格划分,驱动网格,,在,NX,中我们可以用,2D,网格驱动生成,3D,网格：,,1,、首先在曲面上生成,2D,网格,,2,、生成,3D,网格,,软件自动以,2D,网格的节点作为起始点生成,3D,网格,,优势：提高网格划分质量,网格划分,2D,自由网,格,使用,2D,自由网格工具 来对曲面生成,2D,的三角形或者四边形网格，生成的单元也叫壳单元。

通常用来模拟薄壁结构模型,网格划分,2D,映射网,格,使用,2D,映射网格工具 来对拥有三条边或者四条边的曲面生成,2D,映射网格,,映射网格或者构造网格,,和自由网格相比，能够更好的控制网格的分布,,能更好的划分倒角或者圆柱面等几何形状,网格划分,1D,网,格划分,使用,1D,网格加分工具 来对两个点、曲线或者边线进行网格划分,,通常使用来模拟梁柱、框架结构等钢结构，特别是型钢焊接件,,1D,单元通常包含的内容包括节点、方向、偏置位移和截面,网格划分,1D,单元截面,使用,1D,单元截面工具 来建立,1D,单元的界面，并且指派截面给划分的,1D,的杆和梁单元,,如果截面和单元是相关的，那么改变截面时软件会自动更新单元,网格划分,节点显示,在分析导航器中对有限元模型使用节点和单元显示对话框，可以修改节点显示的符号和颜色,,这个显示方法可以让节点显示成星号,网格设置,在网格设置中我们将讲到的内容：,,建立,3D,四面体或者扫略网格,,建立,2D,自由网格和映射网格,,设置局部单元尺寸,,设置面上单元尺寸,,设置面或者网格的单元密度,网格设置,网格设置,1,、高级有限元分析工具栏,3D,四面体网格划分,,2,、选择需要划分网格的实体,,3,、选择单元类型（一次和二次）,,4,、指定网格已建立的网格收集器,,5,、指定单元长度,,6,、指定小特征公差和倒角处理参数,建立,3D,四面体网格过程,网格设置,1,、高级有限元分析工具栏,3D,扫略网格划分,,2,、选择需要能扫略的实体,,作为一个能够扫略的实体，每个周围面必须是有四个角点的四条边线组成，允许实体带孔,,3,、选择单元类型（一次和二次）,,4,、指定网格已建立的网格收集器,,5,、指定单元长度,建立,3D,扫略网格过程,网格设置,1,、高级有限元分析工具栏,,2D,自由网格划分,,2,、选择中心面和曲面,,3,、指定单元类型,,4,、选择网格划分的运算法则,,5,、指定网格已建立的网格收集器,,6,、指定单元长度,,7,、指定小特征公差和倒角处理参数,建立,2D,自由网格划分,网格设置,1,、高级有限元分析工具栏,,2D,映射网格划分,,2,、选择中心面和曲面,,3,、指定单元类型,,4,、指定网格已建立的网格收集器,,5,、指定单元长度,,6,、预览映射网格,,7,、定义角点（如果需要）,,8,、修改局部单元分布（如果需要）,建立,2D,映射网格划分,网格设置,使用全局单元长度来控制自由网格和映射网格的单元长度，这个长度近似于单元边长。

使用自动单元长度后电脑自动评估这个几何适合的单元长度,,1,、全局单元长度划分,,2,、使用 修改了全,,局单元长度,全局和自动单元长度,网格设置,使用曲面网格尺寸变化控制滑块来让软件根据曲面的曲率来改变三角形单元的长度,,尽管全局单元长度定义了全局网格划分长度，我们也同时可以使用曲面网格尺寸变化来根据曲面曲率来改变局部单元长度，这样我们就可以通过在特殊的弯曲区域建立更多的更小的单元来提高这个网格划分的精度曲面网格尺寸变化,1,、使用全局单元长度划分,,2,、使用了曲面网格尺寸变化,网格设置,使用网格过渡选项来逐渐过渡单元长度从整体单元长度到局部单元长度,,选择网格过渡，软件将逐步增大每层单元的单元长度知道与定义的全局单元长度匹配,,如果不选择网格过渡，软件将不在全局单元长度和局部单元长度之间形成单元过渡层,网格过渡,网格设置,在,2D,自由网格划分中选择尝试映射选项，可以建立类似映射网格的自由网格软件会在所有拥有四条边线的曲面甚至圆柱面上尝试建立映射网格自由映射网格,1,、自由网格划分四边形单元,,2,、采用了自由映射网格划分的四边形单元,网格设置,使用网格控制 来控制网格划分的局部边线和曲面的网格密度,,网格控制：,,在模型上显示的符号如下图,,在有限元分析导航器中将列出局部的边线和面的密度控制,网格控制,网格设置,网格控制,网格设置,边上的数量用于指定选择的边线的单元数量，可以给面上每条边线定义不同的网格数量,,边上的尺寸用于指定选择边线上的单元的近似尺寸,,面上的尺寸用于指定选择面上的近似的单元尺寸,网格控制密度类型,1,、面上的尺寸预览边线上节点分布,,2,、面上的尺寸控制面上单元大小为,1mm,网格设置,使用边上的弦公差，软件会跟据曲线的曲率来设置边线上节点的分布,,弦公差数值不能超过曲线本身的长度,,备注：,,曲率越大局部节点数量越多,,曲率越小局部节点数量越少,网格控制密度类型,——,弦公差,注意：直线曲率为零，如果设置边上的弦公差将只生成一个单元，曲线曲率一定，弦公差越小，局部单元数量越多,网格设置,使用偏置制定选择边线上节点分布的比率,,操作将改变一系列节点的位置使得边线上局部区域更加密集，其他区域稍微稀疏一些,网格控制密度类型,——,偏置,1,、无偏置映射网格,,2,、右边线中心偏置的映射网格划分,网格设置,网格划分,——〉3D,网格划分,,网格划分,——〉2D,网格划分,,网格划分,——〉,网格控制,网格设置练习,,网格收集器,网格收集器摘要,,建立网格收集器,,指派物理属性到收集器,,指派材料到物理属性表,网格收集器,网格收集器,,网格收集器包含了各种共享同样材料、物理属性和显示属性的各种网格,,网格指派了网格收集器将继承网格收集器的属性,,建立网格的时候可以指派网格相应的收集器,,使用导航器可以浏览和管理网格收集器，网格收集器包含单元类型（,0D,、,1D,、,2D,、,3D,）,网格收集器,网格收集器的用途,,网格收集器可以通过建立合理的网格分组来帮助你管理模型,,允许用户通过控制网格收集器的可见性来显示模型的指定区域,,允许用户在收集器中改变网格的属性,网格收集器,网格收集器的建立,,建立网格收集器可以用过以下方式：,,划分网格之前，建立一个空的网格收集器并指派属性，网格划分时选择已经存在的网格收集器作为目标收集器,,划分网格的同时，建立一个网格收集器并且给它指派属性，划分后的网格将指派到这个新的网格收集器,,划分网格的同时，选择自动指派网格收集器，然后编辑网格收集器并指派属性,网格收集器,建立一个空的网格收集器,,1,、点击网格收集器,,2,、指定单元族和收集器类型,,3,、指派物理属性到网格,,4,、网格收集器命名,网格收集器,网格划分时间里网格收集器,,1,、点击网格划分工具,,例如：,3D,网格,,2,、选择需要网格划分的实体,,3,、使用下列其中一种方法指定网格收集器,,勾掉自动模式，点击网格收集器，然后指派物理属性和材料到收集器,,选择自动模式，建立以后去修改物理属性和材料等,,4,、定义保留的网格设置,网格收集器,网格划分时间里网格收集器,,,,网格收集器,编辑网格收集器,,如果使用自动模式建立的网格收集器，你需要修改默认的属性和材料属性,,1,、在有限元分析导航器中，右键点击网格收集器，选择编辑,,2,、点击修改选择,,3,、修改默认的材料和物理属性,网格收集器,编辑网格收集器,,,,修改材料,网格收集器,网格收集器替代,,在有限元解算模型文件中，你可以替代有限元分析文件中指派给网格收集器的物理属性,,如果有多个有限元解算文件，这种替代可以使你研究出不同物理属性对计算结果的影响。

1,、在有限元分析导航器中，右键点击网格收集器并且选择编辑属性替代,,2,、用下列一种方式制定物理属性表,,选择一个不同的物理属性表,,点新建物理属性建立一个新的物理属性表,网格收集器,网格收集器替代,,,新建物理属性,网格收集器,物理属性表,,物理属性表用途,,储存单元的物理属性数据 物理属性描述了单元的物理结构和特性，比如厚度和集中质量,,依赖的解算器类型,,指派材料到物理属性表,,被指派给一个网格收集器,网格收集器,建立物理属性表,,建立物理属性表的方式：,,1,、在建立或编辑网格收集器的同时建立物理属性表,,2,、使用物理属性表管理器来建立物理属性表，然后指派物理属性表给网格收集器,,网格收集器,建立物理属性表,,1,、在网格收集器对话框中点击建立物理属性表,,2,、定义物理属性表数值,,网格收集器,建立物理属性表,,1,、点击物理属性表,,2,、选择物理属性表类型,,2,、点击新建,,4,、输入物理属性表数值（名字、材料等）,,网格收集器,材料属性,,所有的网格都必须指派相应的材料,,材料属性工具允许用户选择和建立材料及材料属性,,你可以通过以下两种方式指派材料属性到有限元模型：,,1,、指派材料属性到一个网格收集器中的物理属性表中,,2,、指派材料到零件，然后在物理属性表中选择继承,网格收集器,指派材料到物理属性表,,1,、建立物理属性表,,2,、在物理属性对话框中,,,选择已经存在的材料,,,点击材料属性工具，建立或选择一个材料,网格收集器,指派材料到零件,,1,、设置实体模型到当前,,2,、点击物理属性,,3,、在材料属性对话框中，点击库,,4,、选择需要查询的材料类型，点击,OK,,5,、在材料列表中找到材料，点击,OK,,6,、选择找到的材料，然后选择实体模型，点击,OK,,这样就指派材料到实体模型了,网格收集器,指派材料到零件,,,网格收集器,网格收集器显示属性,,修改网格收集器显示属性的方式：,,在有限元分析导航器中，右键点击网格收集器并且选择网格收集器显示设置,1,、网格,1,,2,、网格,2,，同一个网格收集器下，拥有同样的显示颜色,网格收集器,网格收集器练习,,网格质量检查,检查网格质量,,在有限元分析导航器中，检查网格的状态确认是被更新过的。

如果不是，使用更新有限元模型,,使用有限元模型检查工具检查 ：单元形状、单元轮廓、节电和,2D,单元法向,,检查并删除没有和单元连接的节点，设置节点显示为星号，然后关闭单元显示，这时不被单元使用的节点将被显示出来,,网格质量检查,单元形状检查,,使用单元形状检查可以探测到过分扭曲的单元，这些单元会极大的影响计算结果,,每个类型的单元都有理想的形状，扭曲单元会降低单元质量，增加计算及结果中的错误,1,、理想单元,,2,、扭曲单元,网格质量检查,改善单元形状,,通过以下方式可以改善扭曲单元：,,使用单元操作工具栏中的命令，包括,,分割壳和移动节点,,使用几何体清理工具修改存在潜在问题的几何,,,分割壳,移动节点,网格质量检查,阈值,,使用单元形状检查时，点击阈值，设置单元类型，然后设置每一项的允许的最大值这些输入的数值依据你需要的分析类型和解算类型指定的指定的环境的精确度,网格质量检查,单元轮廓检查,,单元轮廓的用途：,,显示,2D,网格的自由边显示,3D,网格的自由面单元边和单元面检查可以检查出网格划分前模型上存在的问题，可以通过修补网格和重合节点方式来弥补网格质量检查,节点检查,,使用节点检查可以探测和合并网格中重合的节点,,如果模型中存在重合节点，那么解算时，这些重合节点或者刚性连接会出现运动错误,如果解算没有结果，可以通过检查*,.f06,文件查看是不是某个节点位移无限大,网格质量检查,2D,单元法向检查,,使用,2D,单元法向检查来显示和颠倒,2D,单元的法向方向,,你可以检查单独面或者单独的单元的法线方向，也可以检查当前零件的全部法线方向,,一旦你颠倒了单元的法向，软件将自动更新与这个面相连的所有单元的法向。

网格质量检查,网格收集器检查,,使用网格收集器检查网格质量：,,显示每个网格收集器依次检查网格是否被指派到正确的网格收集器,,编辑每个网格收集器，检查 单元是否被指派了正确的 材 料和物理属性，确认属性 使用了正确的单位网格连接单元,建立网格配对条件,,建立边,-,面连接,,建立焊接单元,,建立接触网格,网格连接单元,网格配对条件,,网格配对条件 用来把单独的,2D,或者,3D,网格通过分界面来连接到一起，软件会确认分界面的连通性连接装配体中两个单独实体的网格,,为了更容易的定义接触，在两个面上建立同样的网格,网格连接单元,网格配对条件类型,,粘连重合：,,,粘连不重合：,,,自由重合：,,网格连接单元,边,-,面连接,,边,-,面连接 用来定义一条边和一个平面的连接关系,,软件将使用刚性连接和多点约束来连接被选择的边倒面上,网格连接单元,焊接单元,,焊接单元 利用连接钣金件各层之间的焊接特征用来建立,1D,的焊接单元，,,建立焊接单元的方式：,,电阻焊点焊,,电阻焊缝焊,1,、零件带电阻焊点焊,,2,、使用焊接单元建立点焊,网格连接单元,接触单元,,接触单元 通过有限个点建立两条边或者两条边的一部分，来建立点与点的连接，接触被定义了间隙单元,网格连接单元,曲面接触单元,,曲面接触单元建立和定义实体的两个面或者不同结构之间的接触单元,,网格连接单元,网格连接练习,,手动网格划分,手工建立节点和单元,,拷贝节点和单元,,修改节点和单元,,获取单元和节点信息,手动网格划分,手动网格划分,,使用节点操作和单元操作工具栏来手工建立和修改节点和单元,,手动修改已经存在的有限元模型的某个区域,,通过手动的建立独立的节点和单元来建立一个完整的有限元模型,节点操作,单元操作,手动网格划分,建立节点,,使用建立节点手动在可选择点上建立节点,,使用节点之间的点在已经存在的节点之间建立新节点，如例图,,使用线和边上的点手动建立沿着曲线和边线上的节点,,手动网格划分,拷贝节点,,移动一组节点到指定的距离,,,绕着一条线或者一个点旋转节点,,,通过一个对称面来对称节点,手动网格划分,建立单元,,建立单元 通过选择已经存在的节点来手动建立单元,,根据解算器和分析类型，选择单元类型,,指定单元网格收集器,,选择节点来定义单元,手动网格划分,拉伸和旋转单元,,沿着空间的一个矢量方向拉伸单元边或者面生成新的单元,,绕着一个轴旋转一个单元边生成,2D,单元，或者旋转一个单元面生成,3D,单元,手动网格划分,拷贝单元,,沿相关坐标系或者矢量方向拷贝和移动被选择的单元,,,沿平面镜像并且拷贝单元建立一个对称模型,,,沿矢量方向投影,1D,或者,2D,单元到一个面,,手动网格划分,修改节点位置,,拖动节点用来动态重定位,2D,单元节点位置,,,排列节点用来排列一个或多个节点到重合到一条线上,,,修改节点坐标用来相对于一个参考坐标系来移动节点的坐标,手动网格划分,修改节点位置,,拖动节点,排列节点,修改节点坐标,手动网格划分,修改,2D,单元,,分割壳用来分割四边形,2D,单元,,,合并三角形单元用来合并两个可选择相邻的三角形单元形成一个四边形单元,,,移动节点用来重新定位一个,2D,单元的节点,手动网格划分,修改单元连接,,修改单元连接用一个节点替代单元中的一个节点,手动网格划分,管理单元节点工具,,修改节点编号,修改单元编号,列表显示单元节点信息,删除节点,删除单元,手动网格划分,管理单元节点工具,,解除单元锁定，允许单元被更新,指派节点的位移坐标系,节点的位移坐标系信息,手动网格划分,手动网格划分练习,,四、添加边界条件,课程四基本内容：,1,、建立边界条件,,2,、边界条件技术运用,,3,、边界条件类型,课程四目标：,课程四培训，你将：,,学习如何在模型上定义载荷、约束等边界条件,,学习边界条件的各项技术,,边界条件的管理,,有限元模型或几何模型边界条件的添加,,约束冲突,,学习边界条件的类型,,,载荷,,约束,四、添加边界条件,建立边界条件,理解添加在模型上的载荷和约束,,添加载荷,,添加约束,建立边界条件,包含载荷、约束和有限元模型对象,,添加边界条件到当前有限元模型,,可以被添加在几何（面、边线和顶点）或者有限元模型（节点、单元）,,根据分析类型而异,边界条件,建立边界条件,常用结构载荷,力,在几何或者有限元模型上添加力,轴承,模拟轴承载荷,液压力,添加静态液压力,,（需要液体密度和深度）,,加速度,添加移动加速度载荷,,温度载荷,添加温度到几何或者节点,建立边界条件,常用热载荷,热流量,热量通过一个区域的流量,热辐射,有限元面（面）向实体或者无限空间辐射的热量,热源,通过单元产生的热量,建立边界条件,常用结构约束,用户自定义,设置六个单独的自由度,完全约束,完全约束所有,6,个自由度,销轴约束,定义一个旋转轴,滑块约束,X,轴的移动被放松，其他全部约束,滚轴约束,,定义一个平面约束和一个方向来模拟滚轴,建立边界条件,温度约束,温度约束,定义几何和节点的温度约束,对流,添加几何或有限元的对流,建立边界条件,有限元模型对象,面与面接触,定义两个曲面的接触,面与面粘合,连接两个曲面，使他们之间不发生相对移动,初始温度,定义几何或有限元的初始温度,建立边界条件,建立载荷,1,、在有限元分析导航其中，右键点击载荷集，选择需要建立的载荷类型,,2,、直接在边界条件工具栏中选择载荷集中的载荷类型,建立边界条件,建立约束,1,、在有限元分析导航其中，右键点击约束，选择需要建立的约束类型,,2,、直接在边界条件工具栏中选择约束集中的约束类型,建立边界条件,建立边界条件练习,边界条件技术,修改边界条件符号显示,,使用有限元分析导航器管理边界条件,,添加基于几何或有限元的边界条件,,定义边界条件的量级和方向,,定义边界条件参考坐标系,,约束冲突,边界条件技术,边界条件中的载荷和约束都显示在图形工作区，我们可以修改颜色、线宽和边界条件符号的大小,,在有限元导航器中，右键点击边界条件选择样式,,在用户默认设置中设置边界条件的默认设置,边界条件显示,边界条件技术,在有限元导航器中：,,边界选项来定义边界条件,,拷贝边界条件,,从解算集中移出边界条件,,重命名边界条件,边界条件管理,边界条件技术,边界条件添加对象：,,几何：边线、曲面、顶点和点,,有限元模型：节点、单元、单元面和单元边,基于几何或者有限元模型的边界条件,1,、添加在多义面上的力,,2,、添加在节点上的位移约束,边界条件技术,许多边界条件需要定义量级和方向,边界条件的量级和方向,1,、添加一个沿着,-Z,方向的力,,2,、添加一个多义面法向的力,边界条件技术,高级有限元分析中使用倒的坐标系：,,全局坐标系,,工作坐标系,,局部坐标系,,节点位移坐标系,高级有限元分析坐标系,边界条件技术,自动建立,,永久的,,不能被删除,,笛卡尔坐标系,,为其他坐标系提供参考,,输出到其它解算器中时将被使用,全局坐标系,边界条件技术,能在模型空间移动,,建模操作中参考,,当建立、确认和检查有限元模型和几何模型时被使用,工作坐标系,边界条件技术,用户自定义,,定义基于部件的边界条件时作为参考,,可以是笛卡尔、圆柱或球形坐标,局部坐标系,边界条件技术,提供节点的结构自由度的参照系,,用来定义节点的强迫位移约束,,默认的是全局坐标系,节点位移坐标系,边界条件技术,当定义载荷和约束时，可以通过排除对象选项，排除几何或者有限元模型的边界条件定义,排除对象,1,、完全约束一个多义面,,2,、完全约束一个多义面排除多义边,边界条件技术,多个约束添加时拥有共享的几何，这时会产生约束冲突,,建立约束时，软件会自动检查约束冲突，并且会把约束冲突保存在有限元分析导航器中的约束冲突组中,,约束冲突,边界条件技术,边界条件技术练习,边界条件类型,添加一个均布或者边,-,面的力,,添加一个轴承载荷,,添加一个用户自定义约束,,添加一个强迫位移约束,,添加一个销轴约束,边界条件类型,力可以被添加在几何和有限元模型上，添加里的方法有以下几种：,,量级和方向，通过定义量级和方向来定义一个力,,法向力，在几何面或者单元面上通过力的量级和正负法向方向来定一个力,,分力，参考全局或者局部坐标系通过分力的量级来定义一个力,,边,-,面，通过面来定义面的一条边线上的力,力,边界条件类型,1,、点击力,,2,、选择类型为分力,,3,、选择几何或者有限元模型来添加力,,4,、设置坐标系为全局或者局部坐标系,,5,、如果是局部坐标系，选择坐标系,,6,、输入每个分力的量级,,7,、定义目标上力的分布,添加一个分力,边界条件类型,,添加边,-,面力,1,、点击力,,2,、选择类型为边,-,面力,,3,、选择施力的边,,4,、选择和这个边相关的面,,5,、输入值,,,剪力,,平面内的力,,,平面法向力,边界条件类型,轴承载荷是力的一个特殊情况,,通过一个角度，来定义作用在一个圆柱面或者一个圆形边上的区域上的节点的均布力,轴承,边界条件类型,1,、点击轴承,,2,、选择圆柱或圆形几何,,3,、定义载荷作用方向,,4,、输入数值,,力,——,载荷的量级,,角度,——,载荷作用的区域,添加轴承载荷,边界条件类型,用户自定义约束,你可以自定义六个自由度，每个自由度可以被约束、放松或者给定一个位移值,,1,、点击自定义约束,,2,、设置约束类型,,3,、选择几何或有限元实体,,4,、选择位移坐标系,,5,、如果选择局部坐标系方式，选择坐标系,,6,、设置每一个自由度,边界条件类型,强迫位移约束,添加一个已知的位移到几何或者有限元实体上,,1,、点击强迫位移约束,,2,、选择约束类型为量级和方向,,3,、选择几何和有限元实体,,4,、指定方向,,5,、输入量级值,边界条件类型,添加销轴约束,1,、点击销轴约束,,2,、选择圆柱面,边界条件类型,边界条件类型练习,五、有限元解算及控制,课程五基本内容：,1,、有限元解算模型参数设置,,2,、解算,五、有限元解算及控制,课程五目标：,课程五培训，你将：,,学习在解算前检查有限元模型质量,,学习解算有限元模型,,学习建立并解算多种有限元工况,模型质量检查,解算前检查有限元模型质量,模型质量检查,全面检查,在有限元文件中，使用有限元模性检查 全面的检查以下内容：,,网格是否拥有必须的物理属性，比如,2D,网格是否,,有厚度,,网格的材料属性是否指派，材料属性是否完全定义,,解算集合相关步骤需要的边界条件是否定义，,,解算类型需要的参数是否正确,,软件将在一个单独的信息窗口中显示检查结果和错误概要。

模型质量检查,全面检查,模型质量检查,检查边界条件,显示每一个边界条件，依次检查他们,,是否被添加在适当的几何或有限元实体上,,编辑每一个边界条件来检查数值是否正确,,重新察看同一个几何上的约束冲突,模型质量检查,检查解算集,检查解算集属性值，,,确认输出类型是否正确,,如果你的模型只有一种,,主要单元类型并且没有,,接触，可以在解算方案,,属性中打开叠代解算,,全面检查模型后，,,在提示下打开叠代解算,,叠代解算,模型质量检查,先进行一个线性解算,在进行瞬态或者非线性解算之前，可以添加一个重力加速度先做一个线性的解算：,,检查质量是否正确,,检查网格连接是否正确,,检查网格是否能够接触（如果有接触）,,检查约束是否添加正确,解算,解算一个分析模型,,建立多个解算集,解算,完成有限元模型的准备工作，定义有限元网格和边界条件后，我们就可以进行有限元解算了,,我们可以在设定好解算的重要参数或者输入文件后进行解算，然后后处理，也可以选择写出解算文件，但是不进行解算,解算概述,解算,保存有限元分析文件的解算方案，包含载荷、约束和有限元模型对象,,每个解算方案可以包含很多子情况或计算步骤,,NX Nastran,结构解算器：载荷被保存在子情况中，约束可以被保存在主解算集中或者子情况中,,NX Nastran,热力学解算器：载荷和约束都被保存在子情况中,解算方案和子情况,解算,解算前检查模型,1,、在有限元导航器中，选择解算器节点,,2,、右键单击选择全面检查,,3,、察看信息窗口，修复报告中错误,解算,解算模型,1,、在有限元导航器中，选择解算器节点,,2,、右键单击选择解算,,3,、如果需要编辑解算选项，点击编辑解算方案属性,,4,、如果需要编辑解算参数，点击编辑解算参数,,5,、点击,OK,解算,解算模型,解算,解算方案属性,解算方案属性定义了解算器的类型，分析类型和解算方案的类型,1,、打开,NX NASTRAN,叠代解算器,,2,、打开重要参数列表,,3,、指定输出请求,解算,输出请求,确定解算输出的数据,解算,解算参数,解算参数包含解算器的设置,,1,、指定解算器执行的路径,,2,、指定解算器的版本,解算,NX NASTRAN,结构分析类型和解算方案类型,分析类型,解算方案类型,描述,线性静力学,线性静力学,101-,单约束,,线性静力学,101-,多约束,结构分析解算线性和一些非线性问题例如间隙和接触分析,模态分析,模态,103,,模态,103-,响应分析,评估固有振型和频率,屈曲分析,屈曲,105,确定屈曲载荷和屈曲形态,非线性分析,非线性,106,模拟几何或者材料非线性行为,解算,NX NASTRAN,热分析类型和解算方案类型,分析类型,解算方案类型,描述,恒态热传导,NLSCSH153,模块,热分析,轴对成热分析,NLSCSH153,模块,,分析一个轴对称零件通过定义一个截面网格来进行热分析,解算,多个解算方案,在一个有限元分析文件中，你可以定义多个有限元解算方案,,研究由于边界条件或者解算选项对分析结果的影响,,通过直接拖拽的方式重新利用已经定义在其它解算方案中的边界条件,,在所有的解算方案中使用同样的材料和物理属性,解算,解算练习,六、有限元后处理及报告,课程六基本内容：,1,、有限元结果的后处理,,2,、报告,六、有限元后处理及报告,课程六目标：,课程六培训，你将：,,学习使用后处理导航器,,学习显示结果、动态结果显示、结果曲线显示等,,学习结果的输入输出,,学习生成并输出报告,有限元后处理,使用后处理导航器选择和显示结果,,多视窗显示结果,,云图和标记图,,显示结果值,,输入结果,,动画显示结果,,建立结果的,XY,曲线,有限元后处理,使用后处理导航器和后处理工具来管理、浏览和审查分析的结果,,建立单元和节点的云图,,建立标记图（立方体、球体、箭头和张量标记）,,建立横截面和分割面浏览,,显示节点和单元值并输出到文件,,建立结果数据图表,有限元后处理,1,、解算前，编辑解算方案属性确认输出请求被选择,,2,、解算模型,,3,、在有限元导航器中，双击结果,,4,、在后处理导航器中，展开分析结果,,5,、双击要显示的结果类型,,6,、展开结果类型并且双击一个分量数据显示,解算并浏览结果,有限元后处理,使用后处理导航器：,,浏览和管理结果,,导航多个结果，包含输入结果,,导航多个解算方案,后处理导航器,有限元后处理,在后处理导航器中，可以选择结果类型和分量数据来单独显示,,结果可以是：,,一个单独的数据,,多个分量数据,,多个分量数据通过不同方式组合显示,结果类型和分量数据,有限元后处理,UG NX5,支持最多,9,个窗口同时显示后处理结果,,使用布局管理器工具栏可以控制多视图显示,,在后处理导航器中也会显示每个视图的节点,视图,有限元后处理,云图,云图可以通过选择的型谱的不同，使用颜色的比例来描绘模型结果值,1,、光顺云图,,2,、带状云图,,3,、等值线云图,,4,、等值面云图,有限元后处理,标记图,标记图使用标记符号来显示单元或者节点的结果量级和方向，例如气流的流量和矢量方向,,立方体和球体描述结果的量级,,箭头描述结果矢量方向,,张量标记描述张量结果,有限元后处理,变形,结果显示中可以体现变形或者不变形,,显示变形可以更明显的显示变形的趋势,有限元后处理,分割面,分割面显示被用来显示部分或者分割截面的结果,,分割面显示对于实体模型内部的结果分布和方向的可视化非常有用,有限元后处理,确切结果,确切结果 可以用来探测和显示单元或者节点的确切的结果信息,,,打开和关闭标记 可以用来显示结果的最大值和最小值,有限元后处理,输入结果,UGNX5,支持其他软件的结果文件的后处理,,可以输入其他的结果文件到有限元导航器中或者后处理导航器中,,文件类型包含：,,.op2(NASTRAN),,.rst (ANSYS Structural),,.rth (ANSYS Thermal),,.fil (ABAQUS),,.unv (I-DEAS results file),,.bun (I-DEAS Bun file),有限元后处理,动画显示结果,,输出动画,有限元后处理,曲线结果,建立,XY,坐标曲线来显示当前视图的结果,有限元后处理,有限元后处理练习,报告,生成一个包含模型数据的报告,,输出报告到,HTML,文件,,添加结果或模型图片到报告,报告,建立报告,,报告是,HTML,文档，包含,,1,、标题,,2,、多个章节，包含分析的过程,,3,、,GIF,图片,建立报告,报告,使用输出报告 可以将报告输出成一个,HTML,文件或者窗口文件,输出报告,报告,在有限元导航器中，在报告扩展栏中，右键单击,Images,，然后选择快照，也可以调整好拍摄的位置，双击,Images,添加图片到报告,报告,报告练习,结束,谢 谢！,。