网格划分-讲义.docx

教学内容安排表 课程名称 NX高级仿真 本次名称 网格划分 授课日期和授课班级 课程总学时 32 总学分 2 本讲（次）学时 2 课程负责人 闫向阳 总16讲 第 05讲 主教材 NX CAE高级仿真流程 辅助教材 NX 9.0动力学与有限元分析 NX高级仿真求解 序号 教法 本次教学内容 分钟 教学资源（工具） 1 讲解 网格类型和适用情形 使用网格生成器可以快速为模型（包含点、曲线、面和实体等）创建网格单元。网格类型及适用情况如下： 零维网格：用于产生集中质量单元，适合在节点处产生质量单元。 一维网格：由两个节点组成，用于对梁和杠的曲线，边的网格划分。 二维网格：包括三角形单元（3或6节点组成），四边形单元（4节点或8节点），适用于对片体、壳体实体进行网格划分。注意在使用时尽量选择正方形单元，在使用三角形单元时尽量使用等边三角形。 三维网格：包括四面体单元（4或10节点），六面体单元（8或20节点组成）。10节点是应力单元，4节点是应变单元，优先采用10节点四面体单元。 连接网格：用于连接单元在两条接触边或接触面上产生点到点的接触单元，适用于有装配关系的模型的有限元分析。 三维扫略：若实体的某个截面在一个方向保持不变或按固定规律变化，则可采用三维扫略网格为实体进行网格划分。系统在进行网格扫描时，先在选择的实体面上划分二维平面单元，再根据拓扑关系向各截面映射单元，最后在实体上生产六面体单元。 5 2 演示 螺栓与螺栓预载的网格连接 该练习使用CBEAM单元代表一个螺栓，并使用REB3单元连接螺栓端部到周围网格。 启动NX软件，打开sec5\trailer_hitch.prt文件，应用模块?高级进入设计仿真环境，生成fem和sim文件。双击fem文件，进入有限元文件编辑状态。 关闭球形柱螺栓与螺母的显示 在仿真导航器中展开多边形几何体，取消选中多边形实体1（螺栓）和3（螺母），这样只显示拉条部分。 创建3D网格收集器 主页?属性?网格收集器?对话框实体属性中点击创建物理项?PSOLID对话框中设置材料为钢（Steel），点击确定关闭对话框。 对拉条进行网格划分 主页?网格?3D四面体?选择体为拉条，网格参数单大小自动，10节点类型，点击确定。 5 3 验证 学生验证 5 4 演示 为球形柱螺栓的螺纹部分定义物理属性 主页?属性?网格收集器?对话框单元族选择1D，收集器类型选为梁收集器，梁属性点击创建物理项?PBEAM1对话框：选择材料为钢，属性?前截面点击显示截面管理器?梁截面管理对话框：点击创建截面?梁截面对话框：输入半径为0.44in。确定关闭所有对话框。 建立球形柱螺栓的螺纹部分的有限元模型 主页?连接?更多?螺栓连接?螺栓连接对话框：机头选择边里左侧螺栓孔的上面的边，在螺母的选择边里选择螺栓孔的下面的边。杆单元-单元属性类型选择CBEAM，目标收集器取消自动创建，选择已经设置好的Beam Collector（1），蛛网连接选择RBE3，点击确定。这样完成了螺栓连接的创建。 5 5 验证 学生验证 5 6 演示 作用销钉约束 显示仿真文件sim1.sim。 主页?载荷和条件?约束类型?销住约束?对话框中选择对象为右侧小孔前后两个孔，点击确定。完成约束。 作用用户定义约束 主页?载荷和条件?约束类型?出现用户定义对话框。把菜单右侧的过滤器选择为多边形边，选择右侧水平边。在自由度中DOF3设置为固定，点击确定。 加载螺栓预载 主页?载荷和条件?载荷类型?螺栓预紧力?选择螺栓体，输入力的大小为3600lbf，点击确定。 5 7 验证 学生验证 5 8 演示 求解模型 右键solution1，选择求解，在求解器中选择编辑求解器属性，选择迭代求解复选框，点击确定，等待求救完成，关闭全部对话框。 查看分析结果 双击结果，进入后处理视图模式。结构?应力单元节点?双击Von-Miss，查看结果。发现变形明显被夸大了很多，可以在未变形的几何体上显示等高线。 结果?后处理?编辑后处理视图?取消选中变形复选框。结果如上右图所示。 为了观察应力通过横截面的变化，显示于选择切割平面，点击选项设置切割平面为Y，剪切侧为负的，Y的值设为0，点击确定观察结果。观察完成后，点击回到主页返回模型。 5 9 验证 学生验证 5 10 演示 建立新的子工况 在solution1右击，选择新建子工况。在新工况下，作用服务载荷。主页?载荷和条件?载荷类型?力，对话框中选择螺栓上的圆心，力类型选择为分量，设置Fy=-4000lbf，Fz=-600lbf，点击确定。 主页?载荷和条件?载荷类型?力矩，选择同上面节点，设置Mx=7400lbf-in，点击确定。 拖动第一工况的螺栓预紧力到第二工况的载荷处，实现第二工况下螺栓的预紧操作，点