Midas NFX工程机械案例
midas NFX 有限元分析教程
Wys50起重机吊臂分析教程
小白龙
2015/7/1
QQ：1136607631
一、
概述
使用有限元分析技术解决工程问题，需要两方面的知识：
1.理论知识：理论知识主要是关于使用的有限元软件的知识、材料力学、理论力学、数值计算（计算机求解方程的技术）等。
2.工程经验：有限元分析技术，不能完全描述结构的受力状态，因此在应用中需要简化处理。如何将工程问题，简化处理为软件可以分析的模型并让分析结果准备的描述实际问题需要相当的工程经验。
网格划分
定义边界条件
末端及油缸连接处定义为铰接
定义载荷
定义求解类型并求解
求解并处理
扩展——关于销轴孔的处理
1.可以直接刚体单元处理
2.用1D单元替代销轴
2.直接绘制销轴，建立连界面
转台分析
同样道理可以完成转台分析
主副臂装配分析
导入几何模型
定义材料及特性
划分网格
定义刚体连接关系
定义两个油缸孔的连接关系
因此，有限元分析技术一个理论结合实践的技术，门槛比较高，想学习好，需要较长的周期。
wys50
2.1
主臂模型
副臂模型
建模注意事ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：
模型尽量简化，删除不影响关键性能的部件
建模尽可能规范，如，模型中有间隙、配合有问题等，可能导致网格划分出现问题。
基于Midas NFX的自卸车后门有限元分析及优化
基于Midas NFX的自卸车后门有限元分析及优化元博;冯强;陈鹏;邹勇【期刊名称】《湖南农机》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】This paper took Midas NFX 2014 software as the tool and made finite element analysis on dump truck back door of STL determined the stress and deformation distribution;at the same time it optimized the back door topologically,and it compared stress, displacement and mass of the back door before and after optimization. The results showed that the optimized back door can not only meet the requirements on the stiffness and strength of the back door,but also effectively reduce the mass,which help to achieve the design goal to light weight and reduce cost.%以Midas NFX 2014软件为工具，对通力自卸车后门进行了有限元分析，确定了后门的应力、形变分布情况，同时对后门结构进行拓扑优化，并将优化前后后门的应力、位移和质量做了比较。
结果表明，优化后的后门既满足刚度和强度的要求，又有效地减轻了质量，达到了轻量化、降成本的设计目的。
【总页数】3页(P61-62,72)【作者】元博;冯强;陈鹏;邹勇【作者单位】陕西通力专用汽车有限责任公司，陕西宝鸡 722405;陕西通力专用汽车有限责任公司，陕西宝鸡 722405;陕西通力专用汽车有限责任公司，陕西宝鸡 722405;陕西通力专用汽车有限责任公司，陕西宝鸡 722405【正文语种】中文【中图分类】U469.4【相关文献】1.基于Midas NFX的自卸车后门有限元分析及优化 [J], 元博;冯强;陈鹏;邹勇;2.基于Midas NFX的自卸车货箱有限元分析及优化 [J], 张永亮;黄伟东;冯强3.基于Midas NFX的某磁电机冲击联轴器的有限元分析 [J], 朱新宇;王威风;李宝国4.基于ANSYS的自卸车车架有限元分析及优化设计 [J], 屈葵林5.基于midas NFX的钢板弹簧非线性有限元分析 [J], 吴孟;韩兴昌;何晨;王钦祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
midas NFX操作例题-3
5
Step
00
해석 개요
临界载荷力的计算
n 2 E I Pcr 4 L2
1 ((0.15 0.153 ) (0.13 0.133 )) 12 352.86 KN 4 32
P 1
12 70 109
단면 : 150mm 150mm 断面 두께 (t ) : 10mm 厚度 길이 ( L) : 3000mm 长度 P 160 KN E 70GMa 0.33
线性屈曲分析
计算屈曲载荷
计算几何强度
理解基本的线性屈曲分析过程
Pcr Pa
K I K S 0
分析概要
分析模型 约束条件(固定) 载荷条件 (集中力) 上端面承受集中力: -160 KN 有限元模型(四面体网格)
下端面附加固定约束
Buckling Analysis
02
几何>> CAD文件 >> 操作步骤
导入
1. 选择 Bucking.x_t 文件 2. 点击 [打开]
1
※ 프로그램이 설치된 하위 폴더의 Manuals\Tutorials\Files 폴더 안에 따라하기의 모델들이 있습니다.
CAD파일이 생성된 원래의 길이단위를 선택해야 정상적인 크기의 모델이 불 러집니다.
Buckling Analysis (屈曲分析)
Step
00 屈曲分析概述
屈曲分析
线性屈曲分析是为了判断受压结构的不稳定性。 结构的屈曲失稳并不依赖于结构的材料强度，而是和结构的几何形状，刚度和约束条件紧密相关。 当一个细长结构一端承受轴向力时，轴向变形与作用载荷成比例 。然而，当载荷幅值超过某一临界点时会出现屈曲现象，即载荷不再增加，结 构也会呈现较大变形。
MIDAS连续梁有限元分析案例（一）
MIDAS连续梁有限元分析案例（⼀）连续梁有限元分析案例学号：姓名:班级:联系⽅式:⽬录⽬录 (1)1 ⼯程概况 (2)1.1 桥梁基本概况 (2)1.2 主要材料及参数 (2)1.3 设计荷载取值 (2)2 建模内容 (3)2.1 组的定义 (3)2.2 施⼯阶段的定义 (4)2.3 预应⼒布置 (4)3 结果分析 (13)3.1 成桥阶段的结果 (13)3.1.1 成桥阶段的⽀座反⼒ (13)3.1.2成桥后结构的竖向位移 (13)3.1.3 成桥阶段结构的弯矩 (14)3.1.4 成桥阶段的应⼒ (14)3.2 PSC设计结果 (15)3.2.1 施⼯阶段法向压应⼒验算 (15)3.2.2使⽤阶段正截⾯压应⼒验算 (16)3.2.3 使⽤阶段正截⾯抗弯验算 (16)第⼀章⼯程概况1.1 桥梁基本概况（1）桥梁跨径布置：4×30m=120m；（2）桥梁宽度：0.25m（栏杆）+2.5m（⼈⾏道）+15.0m（机动车道）+2.5m（⼈⾏道）+0.25m（栏杆）=20.5m；（3）主梁⾼度：1.6m，⽀座处实体段为1.8m；（4）⾏车道数：双向四车道+2⼈⾏道；（5）桥梁横坡：机动车道向外1.5%，⼈⾏道向内1.5%；（6）施⼯⽅法：逐跨现浇法。
1.2 主要材料及参数（1）混凝⼟选⽤C50混凝⼟，其⼒学指标见表1-1。
（2）预应⼒筋选⽤直径为15.24mm的低松弛钢绞线，其⼒学指标见表1-2。
1.3 设计荷载取值（1）恒载m；⼆期恒载（⼈⾏道、护栏、主要包括材料重量，混凝⼟容重：25KN/3桥⾯铺装等）合计：85KN/m；（2）活载：车辆荷载：公路I级⼈群荷载：3KN/m2；（3）温度⼒系统升温25℃，系统降温-15℃第⼆章 MIDAS建模2.1 组的定义见图2.1所⽰。
结构组8个，跨1包含单元1-24，跨2包含单元25-43，垮3包含单元44-62，跨4包含单元63-78；⽀架1包含节点80-104，⽀架2包含单元104-123，⽀架3包含单元123-142，⽀架4包含单元142-158。
midas NFX疲劳分析
应力-寿命 方法
应力-寿命法是指通过在一定载荷的反复作用下发生破坏时的反复次数 (N)和应力振幅 (S)的关系来预测物体承受载荷时的疲劳程度的方法. S-N 曲线是材料在一定振幅的反复载荷作用下发生的应力振幅和达到破坏的反复回数的关系曲线 . 为了进行疲劳分析需要先进行物体的线性弹性分析，算出主应力或者Von-Mises 应力等等价应力后通过S-N 曲线预测出发生疲劳破坏所需的反复载 荷次数. 受变化(可变)振幅的反复载荷情况，利用雨流计数法(Rainflow-Counting) 通过变量振幅的反复应力提取出个别应力振幅应用于S-N 曲线. ☞ 结构建模 线性静态分析 应力疲劳分析 确认分析结果 应力-寿命方法适用于弹性变形，不适用于塑性变形较大的状态（应变- 寿命方法）
尺寸效应：疲劳寿命的试件为直径0.25英寸的圆形截面梁。实际 结构的尺寸越大疲劳极限应力幅会越小。 荷载效应：疲劳寿命是通过受弯试验获得的，轴心受拉或受扭
载荷加载形式对疲劳强度的影响
时疲劳极限应力幅会减小。 表面处理效果：疲劳实验的试件是经过表面精密加工的。材料 表面的粗糙度会产生应力集中并减少疲劳寿命。 温度效应：温度变低时疲劳极限应力幅会变大，但是温度变低
郑州机械锁对国产钢材（碳素结构钢，合金结构钢和不锈钢）得出如下 公式
-1 0.47 b
材料的抗拉强度可由机械工业出版社的《机械工程材料手册》或《机械设计手册》查出抗拉强度，一般为90%不小于
的下限值
b 1.07 b min
Hanger
21
Step
16 疲劳分析概要-疲劳载荷
疲劳荷载函数(Fatigue Load Function)： 是用图表形式表示的时间-荷载关系，这里的荷载并不是真实的荷载， 真实的荷载是静力分析里的荷载与该表荷载的乘积。疲劳分析所用
midas-NFX-在土木行业的应用案例
分析模型
分析类型及模型
20MW
▪ 单相流分析 ▪ 热流耦合分析
分析结果 各断面温度分布
火灾烟雾扩散 各断面速度分布
NFX 火力发电站配管导流叶片优化设计
2015
Total Solutions for True Analysis-driven Design
分析目的
为了提高火力发电站配管系统 的输送性能，通过流体分析确 定导向叶片设置部位，并确定 加了导向叶片后性能提高程度。
分析目的
通过对工业设备中粉尘的运动 进行模拟，评价环保除尘设备 的除尘效果，也可以应用于脱 硫脱硝设备的分析。
分析模型
分析类型及模型
分析结果
▪ 颗粒分析
流速分析结果
半径2 mm颗粒分离情况
半径20 mm颗粒分离情况
NFX 无尘车间设备移动时的流场分析
2015
Total Solutions for True Analysis-driven Design
分析模型
分析类型及模型
▪ 单相流分析 ▪ 使用ID CFD单元
分析结果 随时间变化的温度场分布
随时间变化的流速分布
NFX 2015
隧道烟气扩散分析
Total Solutions for True Analysis-driven Design
分析目的
以大型公交车火灾(20MW)为基 准计算防止滞留现象的临界风 速，进而评价通风系统的性能。
midas NFX在土木行业的应用
NFX 2015
目录
Total Solutions for True Analysis-driven Design
1. CFD模块在建筑专业的应用案例 2. CFD模块在设备专业的应用案例 3. CFD模块在结构专业的应用案例 4. 结构分析模块在结构专业的应用案例
迈达斯案例 现浇梁碗扣满堂支架
碗扣式满堂支架自下往上布设为：20cm厚C20砼现浇基层+10cm×15cm方木（平放）+可调底座+支架立杆+可调顶托+纵向（10×10cm）方木+横向（6×9cm）方木+竹胶板（15mm厚）, 支架立杆采用碗扣式支架，材料壁厚 3.5mm，外径Φ1148mm。
上下托均采用60cm高可调式托撑，剪刀撑采用Φ48mm普通钢管，壁厚3.5mm。
支架纵横向均设置剪刀撑，剪刀撑的与地面夹角在45°～60°之间。
剪刀撑间距小于或等于 4.5m，在支架外侧及分区连接处，所有剪刀撑应每步与立杆相扣接。
地基承载力为经检测为230KPa。
标准箱梁段施工荷载
顶板和底板总厚度为0.55m。
钢筋混凝土自重：26KN/m³×0.55=14.3KN/㎡；
模板自重：0.35KN/㎡（依据建筑施工碗口脚手架安全技术规范4.2）；
施工人员、设备荷载及振捣混凝土产生的荷载：3 KN/m²（依据建筑施工碗口脚手架安全技术规范4.2.5施工人员荷载1 KN/m²，振捣荷载2 KN/m²）
端、中横梁段施工荷载
梁高2m。
钢筋混凝土自重：26KN/m×2=52KN/m²（依据建筑施工碗口脚手架安全技术规范4.2.3取值钢筋砼25 KN/m³，本计算书按26KN/m³取值）；
模板自重：0.35KN/㎡（依据建筑施工碗口脚手架安全技术规范4.2）；
施工人员、设备荷载及振捣混凝土产生的荷载：3 KN/m²（依据建筑施工碗口脚手架安全技术规范4.2.5施工人员荷载1 KN/m²，振捣荷载2 KN/m²）。
01_midas NFX_在土木行业的应用案例
分析目的
计算复杂体型建筑物表面压力计 算风荷载体型系数，并应用于体 育场的的结构计算中。
分析模型及分析结果
分析类型及模型
风压预测值
单相流分析
表面压力分布
流动状态可视化结果
NFX 2015
膜结构数值风洞分析
Total Solutions for True Analysis-driven Design
NFX 2015
波浪力对围堰、桥墩的影响分析
Total Solutions for True Analysis-driven Design
分析目的
通过流体分析，获得作用在围堰、 桥墩上的波浪力，使用流固耦合 分析功能，评价波浪力对围堰、 桥墩的影响。
分析模型
分析类型及模型
分析结果
单相流分析 双向流固耦合分析
波浪力呈周期性变化
T=2.64s T=2.76s T=2.88s T=3.00s
ODDLS: A new unstructured mesh finite element method for the analysis of free surface flow problems, Julio Garcia-Espinosa, Int. J. Numer. Meth. Engng (2008)
分析模型
连栋布置
四户一组布置
独栋布置
分析类型及模型
分析结果
单相流分析 热流耦合分析
箭头方向为风吹方向(3m/sec)
流速分布
CFD模块在设备专业的应用案例
NFX 2015
室内自然通风分析
Total Solutions for True Analysis-driven Design
midas NFX操作例题
Response Spectrum Analysis(响应谱分析)抗震设计反应谱抗震设计是预测地震发生的情况并通过预测使地震的危害最小化.地震响应分析分为静态分析法和动态分析法, 动态分析法是反应谱分析和时程分析.一组具有相同阻尼、不同自振周期的单质点体系，在某一地震动时程作用下的最大反应，为该地震动的反应谱。
反应谱分为加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱.多自由端结构承受地震时获取各个固有周期的最大响应后，将其连起来就可以求出响应谱.设计反应谱设计反应谱是根据地震荷载的规范要求来考虑的，地震对应的反应谱是随着振动周期的变化简化成直线形态. 因为地震载荷具有不确定性，所以只代表过去发生的地震载荷.<反应谱><设置反应谱–UBC 97>反应谱函数频谱的各种数据标准加速度: 由于重力加速度产生的加速度反应谱加速度: 加速度反应谱速度: 速度反应谱位移: 位移反应谱缩放比例因子: 输入普数据的增减系数最大值: 根据输入最大加速度的值缩放反应加速度阻尼比-输入反应谱数据适用的阻尼比-初始值: 0.05设计反应谱Korea: 韩国, 公路桥梁规范Japan: 日本, 建筑载荷指引和说明China (JTJ): 中国, 道路建设抗震设计规范KBC (2005): 韩国, 建筑结构设计标准2005KBC (2009): 韩国, 建筑结构设计标准2009IBC 2000 (ASCE7-98): 美国, InternationalBuilding Code 2000UBC (1997): 美国, UBC 97 标准EURO (2004): 欧洲, 抗震设计规范响应谱分析选项模态分析-响应谱分析前一定要进行模态分析-计算的模态个数要充分满足响应谱的频率模态组合法✓CQC (Complete Quadratic Combination)✓ABS (Summation of the Absolute Value)✓SRSS (Square Root of the Summation of the Squares)✓NRL (Naval Research Laboratory)✓TENP (Ten Percent method)1) SRSS是最常用的，但是当对于2个以上主要模型来说振动数相似且谱过小评价情况下用CQC更好.2) 与SRSS相比ABS 具有夸大评价的倾向Step 00响应谱分析(直接法)-单位: N, mm-几何模型: Steel Frame.nfx边界条件与载荷条件-固定-China(JTJ004-89)-X 谱, Y 谱查看结果-位移响应谱分析-铁架概要概要Step00해석개요利用midas NFX软件学习和练习基本的响应谱分析-响应谱分析在一般工程上运用于防震分析。
MIDAS结构检算工程实例(栈桥)
结构检算工程实例目录实例八栈桥及施工平台案例 (1)1 计算依据 (1)2 工程概况 (1)3 栈桥施工方案 (2)4 栈桥结构计算 (3)4.1 结构设计 (3)4.2 材料设计参数表 (4)4.3 材料设计强度值 (4)4.4车道布置 (5)4.5荷载布置 (5)4.6荷载工况 (5)4.7荷载组合 (5)4.8建立模型计算分析 (5)4.6.4 栈桥实体模型建模过程 (7)4.9分析结果 (36)4.9.1 栈桥整体变形（mm） (36)4.9.2 面板组合应力（MPa） (37)4.9.3分配梁组合应力（MPa） (37)4.9.4 横向支撑架组合应力（MPa） (38)4.9.5 贝雷片主桁腹杆组合应力（MPa） (38)4.9.6 贝雷片主桁上弦杆组合应力（MPa） (39)4.9.7 贝雷片主桁下弦杆组合应力（MPa） (39)4.9.8 双拼45a工字钢横梁组合应力（MPa） (40)4.9.9 钢管桩横联组合应力（MPa） (40)4.9.10 钢管桩组合应力（MPa） (41)4.9.11钢管桩支反力（kN） (41)5 钢管稳定性分析 (42)6 钢管桩入土深度计算 (44)7 小结 (45)7.1 临时结构设计计算原则 (45)7.2 栈桥施工注意事项 (45)7.3 适用范围 (46)实例八栈桥及施工平台案例1 计算依据1.《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；2.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；3.《材料力学》（清华大学出版社）；4.《土力学》(清华大学出版社)；5.《济南黄河公铁两用桥栈桥设计图纸》6.《建筑桩基技术规范》JGJ94-20087.《桥梁临时结构设计》中国铁道出版社；8.《路桥施工计算手册》人民交通出版社；9.《装配式公路钢桥多用途使用手册》（广东军区工程科研设计所，2002）10. MIDAS有限元计算软件。
2 工程概况济南黄河公铁两用桥主跨跨越黄河主河道，其中618、619号墩位于黄河主河道中，主桥上部结构采用(128+3*180+128)m刚性悬索加劲连续钢桁梁。
midas NFX 桥梁应用案例
单拱桥初始模型
优化后发现，最佳单拱桥结 构应力云图基本处于压力状 态，应力较均匀。
伪密度云图
分析目的 通过对承台的拓扑优化分析，获取了能真实反映结构内部的传力路径。 对内力进行计算提取，判断了 承台内的拉压杆，为结构配筋提供了理论依据。
分析类型 线性接触静力分析 拓扑优化分析
能量曲线
2D CAD模型
钢结构细部分析及优化设计
某工字梁、箱型梁与钢管柱相交处的节点分析。结构采用Q345B号钢材，采用板单元进行模拟，利用 midas NFX 尺寸优化功能，对箱型梁的厚度进行优化，在保证强度、刚度的前提下，节省钢材，进而产 生经济效益。
设计变量
目标函数
优化结果
原结构 优化方案1 优化方案2 优化方案3 优化方案4 优化方案5 优化方案6
分析目的 利用NFX的动力学分析功能，可 以提取轨道结构的空间自由振动 以及在各种支撑条件下的固有频 率和固有振动特性，通过对车桥 模型的精细化建模及仿真计算， 提取列车的最大车体加速度、横 向轮轨力等，对轨道结构的设计 进行全面的评估。
分析类型 非线性显式分析
车桥耦合 有限元模型
无阻尼时桥中心的TZ位移
针对橡胶的大变形及接近不可压缩的特点，对橡胶支座 进行非线性有限元分析，了解支座的刚度和应力的变化 情况。 midas NFX 提供多种材料模型，选择合适的材料本构模 型和单元来模拟橡胶材料。
叠层橡胶支座有限元模型 midas NFX 具有丰富的CAD接口，实现三维数据兼容。 中性格式：STEP、IGES、Parasolid、CAIS等 直接格式：Pro-E、CATIA、Solidworks、Inventor、SolidEdge、AutoCAD等 分析数据转换：导入/导出 Nastran格式
midas NFX操作例题
• 热传导系数是一种材料属性，表述为传导热能量能力的大小。
• 传导的热流使通过傅立叶法则进行计算。
= 在n方向上单位面积热流量
点击 [
] (前视图) 按钮.
选择了 160 个单元. (参考右图) 选择 [按数量分割] 并 输入 分割 轴1数量: “3”, 分割轴2数量: “1”, 分割轴3数量: “1”.
2 1
4
轴向 – 坐标轴 坐标系: 选择 [整体直角].
5
点击 [确认].
3
4
2 5
Thermal Expansion
16
热源（生成、对流、 热流）
水压头 超载电流
Steady State Thermal Stress
2
Step
00
热传导分析概述
热分析类型
线性热传导分析
• 进行此种分析时热流与温度不相关。
非线性热传导分析
• 此种分析时热流与温度是相关的。
稳态热传导分析
• 物体处于能量平衡的状态，即流入和流出热量相等； • 当物体在加热情况下，物体温度会随着时间的增加而升高（可参考瞬态，与之相同）； • 当物体在一段时间内达到热流入和流出的热量相等时，物体内温度不会随时间发生变化； • 物体达到稳态条件时，需使用稳态分析。
Step
07
1 2 3 4
网格 > 属性 > 材料 操作过程
创建> [各向同性]. 输入 号: “1”, 名称: “Steel”. 选择 “线性” 选项卡. 输入弹性模量: “2e+11” 泊松比: “0.266” 热膨胀系数: “1.17e-5” 质量密度: “7.85”.
midas NFX使用指南(六)
2.1.2 通过实例来了解操作流程本节通过简单的实例来了解和熟悉midas NFX (Designer)的整个工作流程。
首先，打开如下图所示的电缆接口的CAD 模型，然后划分网格，之后为了进行线性静态分析，定义载荷和边界条件。
在运行线性静态分析后，在后处理过程中查看变形和最大有效应力等主要结果。
1. 首先打开程序,新建一个项目。
① 在桌面上双击midas NFX (Designer)程序图标，或在windows 的[开始]菜单中的[程序]-[midas NFX (Designer)]菜单中点击midas NFX (Designer)来运行程序。
② 程序运行之后，点击[] (新建)图标来打开新的工程。
2. 打开x_t 格式的CAD 数据。
几何模型 (1/2 对称模型) 四面体自动网格线性静态分析的von-Mises 应力验算上面(Pin 约束)对称面(对称约束约束条件压力载荷载荷条件 midas NFX (Designer)所提供的各种后处理操作举例①点击[模型]-[形状]-[打开]图标。
②选择C:\Program Files\MIDAS\Designer\Manual\Getting Started\CableJoint Geometry.x_t文件，之后点击[打开]按钮。
③导入Cable Joint模型后工作窗口中就会显示几何形状，然后在程序左侧的工作目录树的[几何形状]-[body]组中可以查看已经注册的几何模型。
材料使用默认定义的Alloy Steel。
3. 利用简化功能修改导入的几何模型。
④ 点击[模型]-[形状]-[简化]图标。
⑤ 在对象选择中，选择界面中所看到的模型。
⑥ 倒角(半径)中输入“4”，之后点击[查找]按钮。
⑦ 点击[全选]按钮，选择查找到的所有倒角。
⑧ 点击[删除]按钮，删除所选择的所有倒角。
⑨ 孔洞(半径)中输入“6.8”，之后点击[查找]按钮。
⑩ 点击[全选]按钮，选择查找到的所有孔洞。
midas nfx LED有限元培训案例 - 灯管
All That LED Thermal Design for One Stop Total SolutionMidas ETA——LED照明仿真培训例题集-T8灯管Revision No. 12012.04是为LED工程师准备的针对LED照明产品散热仿真的基本操作方法说明是您进入LED照明产品仿真世界的入门指南Step 建立材料021.双击桌面上的Smart ETA 程序图标或在windows 的开始〉所有程序〉Sma rt ETA 单击打开2.执行文件〉新建命令建立新的项目3.弹出分析设置对话框，选择：分析类型：3D 单位体系：力（N ），长度（mm ）4.执行STEP 格式的CAD 数据:文件> 导入> 几何5.选择培训模型源文件:灯管.stp,默认导入选项中参数,单击确定,将模型导入进来,如图Step 01建立项目导入模型1✓试用版软件中不支持直接的CAD 模型，需要导入中性格式的数据模型；在正式版中，直接支持三维CAD 模型，可直接导入。
注意1.单击材料，右键，创建各向同性材料材料> 添加> 各向同性,单击DB,选择A LDC12,参数默认,单机确认，完成散热器材料设置2.在材料库中选择“Copper ”材料，材料> 各向同性> Copper ，单击“Coppe r ”，属性参数会出现在左侧各栏的窗口，修改发热特性，将发热因子0改为1点击[适用]或[确认]，完成灯珠材料设置✓如有新的材料或材料库中没有的材料，单击图中的加载命令，添加新的材料，可以保存在材料库中，下次使用的时候可以直接调用注意Step 建立特性041.单击材料，右键，创建3D 正交材料材料> 添加> 3D 正交材料2.名称中命名铝基板3D 正交异性材料，弹性模量25000，泊松比0.33，质量密度2.38e-63.热导率设置如图所示,x 方向：0.138，y 方向：0.138，z 方向：0.001，比热900，确认，完成铝基板材料设置4.完成所有材料定义，如果设定的材料属性有错误，可以通过编辑操作来修改1.单击特性，右键添加，修改名称散热器3D 特性，选择散热器材料，材料坐标系选择整体直角2.继续添加铝基板灯珠特性3.完成所有特性Step 03建立铝基板3D 正交材料1 可以用3D 正交材料来模拟纵向热阻或导热系数比较小的场合，如铝基板等热阻较大的部件注意Step 建立映射网格061.执行网格划分命令：网格> 3D 网格> 自动实体网格2.确认选择实体键处于选择模式，选择散热器实体3.网格尺寸输入1（也可以单机自动估算），特性选择1号特性，更改名称为散热器，单击适用4.按同样方式对铝基板进行网格划分1.划分LED 网格：自动/映射网格> 映射实体网格2.将九颗LED 单独显示出来，选择LED 实体，网格尺寸输入1，选择3号特性，更改名称为芯片，点击确认，完成led 芯片网格划分3.完成所有网格划分Step 05建立自动网格1Step 施加热荷载-对流081.单击热载荷，右键添加:热载荷> 添加> 发热2.名称fare,选择126颗芯片单元，发热单位体积功率为0.012w,确认1.单击热载荷，右键添加:热载荷> 添加> 单元对流2.热工荷载组改为duiliu,对象类型选择面，选择散热器几何实体外表面3.定义环境温度25 ，对流系数为8e-6,单击确认，完成对流施加Step 07施加热荷载-生热1Step 求解工况设置-接触传热设置081.分析工况> 添加> 其他，进入编辑页面2.修改标题，说明里添加说明，选择分析类型为稳态传热分析3.点击分析控制，进入分析控制页面1.单击接触，设置接触2.接触类型选择焊接基础3.点击网格组，选择所有网格组4.点击添加，确认，完成接触设置5.完成求解工况设置Step 07求解工况设置-稳态传热分析1Step 结果查看081.右击分析工况，求解1.单击工作目录树> 结果2.查看热传递节点结果，可以查看结构的温度分布云图3.点击“TEMPERATURE ”查看温度云图4.点击“APPLIED HEAT FLOW ”查看热流云图Step 07求解1Step 生成计算书081.查看结构关键部位节点温度结果结果> 查询结果2.查看关键部位节点温度如图所示，可以得到铝基板及散热器的节点温度1.生成计算结果报告书，包含了模型到结果的所有数据，可对其进行编辑和修改，结果> 生成计算书2.选择要生成的工况，确认3.计算书如图所示Step 07结果查看1。
水滑道设计计算完整解决方案-midas NFX
安
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老产品改型
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新产品研发
实ห้องสมุดไป่ตู้
型式试验
力
计算书（鉴定）
2.水滑道设计计算内容
World’s fastest FEA
钢结构强度、钢结构优化、避免应力集中 复合材料强度、优化设计 水量和流速控制
3.基于midas NFX 的水滑道设计计算解决方案
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产品
（高效率、低成本）
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(结构非、CFD、优化、复合材料分析 中文版、
低购置成本、学习成本、 高设计计算效率)
服务
（学会、用好）
4.案例1
World’s fastest FEA
一体化分析：人体运行轨迹、支撑实时受力、平台实时受力、滑道受力等
4.案例1
World’s fastest FEA
运行轨迹：人体运行轨迹
World’s fastest FEA
运行轨迹：不同方案下，人体运行轨迹，测试是否滑出滑道导致安全问题
4.案例3
World’s fastest FEA
钢结构：支撑、平台、复合材料、网架
工欲善其事 · 必先利其器
4.案例1
World’s fastest FEA
水流轨迹：水流量、水流动轨迹
4.案例2-飞翔滑道
World’s fastest FEA
一体化分析：人体运行轨迹、支撑实时受力、平台实时受力、滑道受力等
4.案例2-飞翔滑道
World’s fastest FEA
运行轨迹：人体运行轨迹
4.案例2-飞翔滑道
水滑道设计计算完整解决方案 —— midas NFX
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北京迈达斯技术有限公司
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天车冲击分析
主要关心位置使用 六面体单元网格
项目背景 由于电机不同步、轨道不平行等原因，天车在运行过程中经 常会对轨道产生冲击，因此分析天车运行过程各部件的受力 情况，对于改进天车结构、提高强度有着重要的作用。 分析目的 计算可能发生的左右非对称荷载引起的变形以及螺栓连接位 置的安全性(强度) 分析类型 线性静力分析 对称模型、非对称边界条件 接触条件 滑动接触、一体响应 螺栓连接位置的应力验算 结构的滑动变形
工程车辆
分析目的 验算车架在各种工况下的强度以及模态振型 分析类型 线性接触分析、模态分析 接触条件 焊接接触
四面体单元网格 (为了使用便利的面-面接触功能建立的3D模型）
各部分作用荷载 (集中力)
使用焊接接触条件的位置
线性静力分析多工况定义 线性静力各工况位移 线性静力各工况应力 前二阶模态
运输设备分析
整体模型
支撑位置的复杂 应力状态
关键零部件 的应力
塔机2
分析目的 静荷载/动荷载引起的位移验算 分析类型 框架模型 货箱在不同位置时的分析 - 线性静力分析 ZY平 面内剪 应力剖 断面图 - 振型分析 - 时间响应分析(振型叠加法)
货箱在顶端时的动力分析结果(位移)
货箱在不同位置时的分析结果 (逐渐减速时、位移/变形)
装载机-底盘
操作步骤
原始模型
提取外表面 分析目的 验算臂架的变形、应力和动力响应 分析类型 线性静力/线性/非线性屈曲分析 频率响应分析 边界/载荷条件 边界/ 考虑钢丝绳瞬时激励响应、风载、货物载荷等 执行偏置后，网格的实际位置与几何模型一致， 确保分析的正确性。 位移值 （最大值14.45mm） 最大VON MISES值 （最大值158.75MPa） 分析结果
偏移焊接接触设置(一键式) 分析结果图
塔机1分析
局部采用板单元
项目背景 塔式起重机是现代工程建设中一种主要的起重机械，广泛应 用于工业与民用高层建筑，以及桥梁、水利、电力等工程的 施工作业。金属结构系统是塔式起重机的主要承载构件，其 设计合理与否，直接影响整机的动、静性能，直接威胁生命 安全。 分析目的 整机 强度、刚度校核 分析类型 线性静力分析 梁、索、壳单元 考虑自重、起升载荷、回转（制动）惯性载荷以及风载
港口起重机
分析目的 验算臂架的变形、应力和动力响应 分析类型 线性静力/线性/非线性屈曲分析 频率响应分析 边界/ 边界/载荷条件 考虑钢丝绳瞬时激励响应、风载、货物载荷等
钢丝绳 (绳索)
头部 (管截面梁)
分析模型
连接底部 (约束)
梁截面
头部端部节点（3069）三个方向位移动力响应
起重机伸缩臂
截面形状
分析目的 验算传输设备对冲击载荷的反应能力及稳定性 分析类型和条件 直接瞬态响应 时间依存的水平、垂直节点载荷作用 采用结构阻尼、1D 杆单元和集中质量 长0.26秒的 冲击载荷 整体位移 m) (最大值: 1.257 m) 最大值: 结果分提取 在水平、垂直方向上加速度、速度、位移发生最大的节点 利用时程图提取时间依存节点速度、加速度、位移
位移值 分析目的 验算臂架的变形、应力和动力响应 分析类型 线性静力/线性/非线性屈曲分析 频率响应分析 边界条件/ 边界条件/载荷 考虑钢丝绳瞬时激励响应、风载、货物载荷等
等效应力值
装载机-整机
½模型
网格划分
中性面偏移
分析背景 在装载机的设计上，常采用的方法是类比 试凑法。由于采取“类比试凑”等设计方法 在一定程度上存在盲目性和经验性，容易 形成设计中的“人为”应力集中点，造成机 构整体强度的削弱甚至破坏。 分析目的 验算臂架的变形、应力和动力响应 分析类型 静力分析 装配体连接方式 偏移焊接接触、铰接 位移值（最大值7.39mm） 最大值VON MISES值 （板单元198.2MPa(左图)，实体单元206.3Mpa（右图）） 铰接单元
结 果 曲 线
集中质量
重型设备
分析目的 混凝土泵车的稳定性 履带式钻机的稳定性 模态振型 混凝土泵车变形和应力结果 混凝土泵车 分析类型和条件 线性静态分析 模态分析 求解器自动面接触生成 履带式钻机变形和应力结果 施加远程载荷 结果分析 混凝土泵车变形和应力 履带式钻机变形和应力 履带式钻机 2阶振型 1阶振型 2阶振型 模态振型
附件
模 态 结 果
4阶振型 3阶振型
重要零部件分析
啮合接触位置
吊葫芦
运动过程
接触应力
端部节点（142780）位移变化
损伤度
疲劳寿命 根部节点（6567）旋转角度变化 起重机主梁疲劳分析
实际工程应用介绍
网格划分及 中性面偏置
接触
挖掘机（1）
挖斗装载工作物料 斗料中心定义 质量载荷
销钉连接 分析模型
分析目的 验算工作时各连接部件的变形和应力 分析类型 线性静力分析 接触条件 滑动接触 自动接触功能 连接条件 销轴连接 分析部件与各连接部件应力云图 位移云图以及各位置变形图
挖掘机（2）
行业背景 1.挖掘机是工程机械的主要机种之一，广泛用 于建筑、矿山、水电、桥梁、铁路、公路、港 口、码头等国民经济各部门。 2.国内外厂家也已经意识到常规设计方法的局 限性，并已利用有限元方法对装载机零部件仍 至整机进行分析计算，取得良好的经济效益。
天车主梁
项目背景 目前国产的很多桥式起重机，其结构尺寸一般都较国外同吨位 的产品大很多。除了材料上的差别外，在结构也存大很大差异， 从而在运行过程中出现啃轨、疲劳等破坏。 分析目的 校核主梁强度的安全性(强度) 分析类型 线性接触静力分析 对称模型 接触条件 偏移焊接接触 整体分析结果（镜像）
对称模型(析取实体表面)