UG有限元分析教程.pdf

第 1 章 高级仿真入门 在本章中，将学习：  高级仿真的功能。  由高级仿真使用的文件。  使用高级仿真的基本工作流程。  创建FEM 和仿真文件。  用在仿真导航器中的文件。  在高级仿真中有限元分析工作的流程。 1.1 综 述 UG NX4 高级仿真是一个综合性的有限元建模和结果可视化的产品，旨在满足设计工 程师与分析师的需要。高级仿真包括一整套前处理和后处理工具，并支持广泛的产品性能 评估解法。图1-1 所示为一连杆分析实例。 图1-1 连杆分析实例 高级仿真提供对许多业界标准解算器的无缝、透明支持，这样的解算器包括 NX Nastran、MSC Nastran 、ANSYS 和ABAQUS 。例如，如果结构仿真中创建网格或解法，则 指定将要用于解算模型的解算器和要执行的分析类型。本软件使用该解算器的术语或 “语 言”及分析类型来展示所有网格划分、边界条件和解法选项。另外，还可以求解模型并直 接在高级仿真中查看结果，不必首先导出解算器文件或导入结果。 高级仿真提供基本设计仿真中需要的所有功能，并支持高级分析流程的众多其他功能。  高级仿真的数据结构很有特色，例如具有独立的仿真文件和 FEM 文件，这有利 于在分布式工作环境中开发有限元 （FE ）模型。这些数据结构还允许分析师轻松 地共享 FE 数据去执行多种类型分析。 2 UG NX4 高级仿真培训教程  高级仿真提供世界级的网格划分功能。本软件旨在使用经济的单元计数来产生高 质量网格。结构仿真支持完整的单元类型 （1D、2D 和3D ）。另外，结构级仿真 使分析师能够控制特定网格公差。例如，这些公差控制着软件如何对复杂几何体 （例如圆角）划分网格。  高级仿真包括许多几何体简化工具，使分析师能够根据其分析需要来量身定制 CAD 几何体。例如，分析师可以使用这些工具提高其网格的整体质量，方法是消 除有问题的几何体 （例如微小的边）。  高级仿真中专门包含有新的NX 传热解算器和NX 流体解算器。  NX 传热解算器是一种完全集成的有限差分解算器。它允许热工程师预测承受 热载荷系统中的热流和温度。  NX 流体解算器是一种计算流体动力学（CFD）解算器。它允许分析师执行稳 态、不可压缩的流分析，并对系统中的流体运动预测流率和压力梯度，也可 以使用NX 传热和NX 流体一起执行耦合传热/流体分析。 1.2 仿真文件结构 当向前通过高级仿真工作流时，将利用4 个分离并关联的文件去存储信息。要在高级 仿真中高效地工作，需要了解哪些数据存储在哪个文件中，以及在创建那些数据时哪个文 件必须是激活的工作部件。这4 个文件平行于仿真过程，如图1-2 所示。 图1-2 仿真文件结构 正被分析的原设计部件 一个有.prt 扩展名的部件文件。例如，一个可以被命名为plate.prt 的部件。 部件文件含有主模型部件或一装配，及一个未修改的部件几何体。 如果用一个由其他人设计的模型启动，可能没有修改它的权艰。在分析过程时期，通 常主模型部件文件是不被修改的。 设计部件文件的理想化复制 当一个理想化部件文件被建立时，默认有一.prt 扩展名，fem#_i 是对部件名的附加。 例如，如果原部件是plate.prt，一个理想化部件被命名为 plate_fem1_i.prt。 一个理想化部件是原设计部件的一个相关复制，可以修改它。 理想化工具让用户利用理想化部件对主模型的设计特征做改变。不修改主模型部件， 第1 章 高级仿真入门 3 而按需要