NX 高级仿真.pdf

第一章 高级仿真入门 第一部分 分析模型 第一章 高级仿真入门 在本章中，学习：  产品综述  仿真概述  练习 在完成本章学习后, 你将能:  描述高级仿真怎样支持有限元分析过程。  描述高级仿真怎样用一求解器工作。 1.1 产品综述 高级仿真：  对富有经验的分析家，是一个综合性的有限元建模和结果可视化的产品；  包括一整套前处理和后处理工具；  支持一广范围的产品性能评估法；  数据结构, 如分离的仿真与 FEM 文件, 帮助方便开发横越一分布式工作 环境的有限元模型。这些数据结构也允许你方便共享 FE 数据去执行多种 类型分析。  产生一很高质量网格，而利用一经济的单元数的网格生成能力。高级仿真 支持 0D, 1D, 2D,和 3D 单元类型。它也让你设置特定的网格公差，例如 控制软件怎样划分复杂几何体、如圆角的网格划分。 第一章 高级仿真入门  几何体提取工具给你栽剪几何体到你分析需要的能力。例如, 你可以利用 这些工具通过消除有问题的几何体，如微小边缘去改进你的网格的总体质 量。 仿真可以为你做什么？ 验证设计的传统方法是构建一原型样机并测试它。如果测试揭示设计问题, 设计将被 改变一个新的原型样机被开发与测试。 利用有限元分析（FEA）是另一方法。FEA 有下列优点:  它仿真你将怎样在一虚拟环境中执行产品。  它通过减少原型样机减少产品成本与开发时间。  它优化设计。 如图1-1 为物理样机和有限元仿真验证。 图1-1 物理测试与仿真验证 图1-2 所示为高级仿真的界面。 第一章 高级仿真入门 图1-2 高级仿真界面 1.2 仿真概述 1.2.1 有限元分析的步骤 有限元常规分析的步骤，如图1-3 所示。 1．获得一部件或装配件模型，确定所需的分析、边界条件和结果。 2．选择求解器（如NX Nastran）。 3．理想化部件。 4．在部件上创建网格，包括所需要的材料和物理数据。 5．施加在第1 步中确定的边界条件（载荷和约束）。 6．求解模型。 7．察看结果并准备报告。 第一章 高级仿真入门 图1-3 有限元分析流程图 1.2.2 有限元分析 当没有精确的形式解决方案时，有限元分析帮助你了解一结构的响应。如图 1-4 所示。 图1-4 利用有限元分析 什么是有限元方法? 有限元方法是一理想地适用于数字计算机的计算方案，它从结构，流体机械和热传递等 求解问题。对静态结构问题，有限元程序可以从一潜在的能量公式导得。此公式的基础 是:  当潜在的能量是最小化时，结构是在静态的平衡中。 第一章 高级仿真入门  结构的总势能是结构的应变能减去外部力的工作势能。 如图1-5 所示。 图1-5 结构的总的势能 有限元网格 如图1-6 所示。通过分割结构到称为单元的离散区建立有限单元网格。单元被连接处的 点称之为节点。 