femap 02-装配体的有限元分析流程
有限元分析与FEMAP
随后,经过数学家从理论上的完 善,使有限元法不断发展,并逐 渐应用于求解航空、航天、机械 、电子、船舶、土木等众多的工 程问题
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什么是有限元分析?
这种包含了有限个未知量的有限单元模型,只能近似模拟具有 无限未知量的实际系统的响应。
所以问题是:怎样才能达到最好的 “近似”? 然而,对该问题还没有一个容易的 解决方案。这完全依赖于你所模拟 的对象和模拟方式。我们将尽力通 过这次培训为你提供指导。
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有限元预备知识:有限元分析及应用
1-5 有限元法基本步骤
• 所研究问题的数学建模 (问题分析) • 结构离散 • 单元分析 (位移函数、单刚方程) • 整体分析与求解 (总刚方程与求解) • 结果分析及后处理
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有限元预备知识
(3)弹性极限:材料在外力作用下将产生变形,但是去除外力后仍能恢复原 状的能力称为弹性。金属材料能保持弹性变形的最大应力即为弹性极限,相应 于拉伸试验曲线图中的e点,以σe表示,单位为兆帕(MPa):σe=Pe/Fo 式中 Pe为保持弹性时的最大外力 。 (4)弹性模数:这是材料在弹性极限范围内的应力σ与应变δ(与应力相对应 的单位变形量)之比,用E表示,单位兆帕(MPa):E=σ/δ=tgα 式中α为拉伸 试验曲线上o-e线与水平轴o-x的夹角。反映金属材料刚性的指标。 (5)疲劳强度极限:金属材料在长期的反复应力作用或交变应力作用下(应 力一般均小于屈服极限强度σs),未经显著变形就发生断裂的现象称为疲劳 破坏或疲劳断裂,这是由于多种原因使得零件表面的局部造成大于σs甚至大 于σb的应力(应力集中),使该局部发生塑性变形或微裂纹,随着反复交变 应力作用次数的增加,使裂纹逐渐扩展加深(裂纹尖端处应力集中)导致该局 部处承受应力的实际截面积减小,直至局部应力大于σb而产生断裂。
有限元的分析过程2
柱塞的有限元分析为例完整地讲述有限元的分析过程。
一、有限元模型的建立(1)启动UG NX系统后,单击主菜单“打开”图标或下拉菜单“文件”一“打开”。
对话框中选择目标实体目录路径和模型名称:zhusai. prt。
单击“OK”,在UG NX系统中打开目标模型,见图1-1。
图1-1 目标模型(2)单击“开始”下拉菜单“高级仿真”图标,进入高级仿真界面。
(3)单击屏幕左侧“仿真导航器”,进入仿真导航器界面并选中模型名称,单击右键,在弹出的下拉菜单中选择“新建FEM和仿真”,弹出“新建FEM和仿真”对话框如图所示,接受系统各选项,单击“确认”按钮,弹出如图所示“创建解算方案”对话框。
图1-2仿真导航器 图1-3新建FEM 和仿真 图1-4创建解算方案(4)进入有限元分析截面。
根据需要在材料列表中选择材料,这里指定材料为钢,单击“确定”按钮。
若材料列表中无需求的材料,可以直接在“指派材料”对话框中设置材料各参数。
图1-7窗口图1-8指派材料图1-9选择位置选择体(5)在屏幕上选择模型,将在图中选择的材料赋予该模型,单击“确定”按钮,完成材料设置。
(6)单击“有限元模型”工具栏“四面体网格”图标.或下拉菜单“插入”—网 格”—3D 四面体网格”,弹出如图所示“3D 四面体网格”对话框。
选择屏幕中需划分网格模型,基活“3D 网格”对话框各选项,设置各选项,单击“确定”按钮,开始划分网格。
生成如图所示有限元模型。
图1-10四面体网格 图1-11选择位置 图1-12结果显示 (7)单击屏幕左侧“仿真导航器”,进入仿真导航器界面并选中名称为“zhusai_Siml”的结点,单击右键,并选择“设为显示部件”,激活屏幕中”高级仿真”工具栏,进入仿真模型界面。
选择体图1-13窗口 图1-14约束类型工具条 (8)单击“约束类型”下拉菜单并选择“固定约束”,弹出如图所示“固定约束”对话框。
在屏幕中选择需要施加约束的模型面,如图所示,单击“确定”,完成约束的设置。
有限元分析过程范文
有限元分析过程范文有限元分析(Finite Element Analysis,简称FEA)是一种通过将复杂的工程问题划分成简单的有限元单元,并对这些单元进行建模和分析的数值计算方法。
它广泛应用于结构力学、流体力学、热传导等领域,对于解决复杂的实际工程问题起到了至关重要的作用。
首先,进行几何建模,即将实际问题抽象成一个适合分析的几何模型。
这需要对待分析的实际工件进行几何形状的描述和选择合适的坐标系。
对于简单的几何形状,可以直接使用相关软件进行建模;对于复杂的几何形状,可以使用CAD软件进行建模,并将其导入到有限元分析软件中。
接下来,进行网格划分。
网格是指用一系列简单的形状(如三角形、四边形)将整个几何模型分割成小的有限元单元。
通常情况下,边界和模型的几何特征会指导网格划分。
网格的划分需要满足一定的准则,如尽量均匀划分、尽量符合实际几何形状等。
完成网格划分后,需要为每个有限元单元定义材料属性和边界条件。
材料属性包括弹性模量、泊松比、密度等。
边界条件包括施加在模型上的力、力矩、位移约束等。
这些参数的选取需要结合实际工程问题的特点和分析的目标进行。
对于线性问题,可以直接使用有限元法求解线性方程组;对于非线性问题,需要使用迭代法进行求解。
求解过程中,计算机会根据有限元模型的离散特点,将其转化为代数形式的方程组,并通过迭代求解方法来得到数值解。
最后,进行结果后处理。
结果后处理是用于分析和展示有限元模型的结果,包括模型的应力应变分布、位移分布、变形等。
常见的结果展示方式有等值线图、变形云图等。
通过对结果的分析和比较,可以对模型的工程性能进行评价。
当然,有限元分析过程中还需要进行收敛性和稳定性分析,以保证结果的准确性和可靠性。
此外,有限元模型的建立和验证也是十分重要的,需要对模型进行合理性检验和准确性验证。
总之,有限元分析是一种重要的工程分析工具,通过将实际工程问题离散化为有限元单元,并进行数值求解,可以获得工程问题的准确解。
有限元软件分析问题的一般流程
有限元软件分析问题的一般流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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机械结构有限元分析
机械结构有限元分析有限元方法(Finite Element Method,简称FEM)是解决结构力学问题的一种重要数值分析方法。
它将一个复杂的结构划分成一系列简单的单元,每个单元都可以通过近似表示。
通过建立节点和单元之间的关系,将结构的行为建模为一个由节点和单元组成的离散网络,进而得到结构的应力、变形等力学行为。
机械结构有限元分析涉及几个主要步骤。
首先,需要将实际的结构几何模型转化为计算机可以理解的几何模型。
这可以通过计算机辅助设计(CAD)软件进行完成。
接下来,需要将几何模型划分成多个单元,例如三角形、四边形、四面体等。
然后,需要为每个单元分配材料特性、边界条件和加载条件。
这些参数可以通过实验测试、材料手册或经验公式获得。
在得到单元的几何和材料信息后,可以通过有限元软件进行数值计算。
有限元软件可以根据所设定的边界条件和加载条件,将结构的力学行为计算出来,并显示在计算机屏幕上。
计算的结果包括应力、应变、位移等物理量。
通过这些结果,工程师可以判断结构的强度和刚度是否满足设计要求,同时还可以发现结构的问题和潜在风险。
机械结构有限元分析在实际应用中有重要的价值。
首先,它可以帮助工程师预测和优化机械结构的性能。
通过调整结构的几何形状、材料特性和边界条件,可以提高结构的强度、刚度和耐久性。
其次,有限元分析还可以帮助工程师评估结构的安全性和可靠性。
通过模拟结构在各种加载条件下的行为,可以预测结构可能存在的问题和损坏位置,从而采取相应的措施进行修复或改进。
然而,机械结构有限元分析也存在一些限制。
首先,有限元分析只是近似求解,结果可能会受到各种因素的影响,例如网格划分的精度、材料模型的准确性等。
其次,有限元分析需要大量的计算资源和时间。
对于较大规模的结构或高精度的分析,可能需要使用高性能计算机或并行计算的方法,否则计算时间会非常长。
综上所述,机械结构有限元分析是一种重要的工程分析方法。
它可以帮助工程师优化设计、改善产品性能和确保结构的可靠性。
装配件catia有限元分析
装配件的有限元分析1、打开装配件。
2、进入工作台在菜单栏中选择【开始】→【分析与模拟】→【Generative Structural Analysis】命令,进入【结构有限元分析】工作台。
3、进入分析模块进入【结构有限元分析】工作台后,弹出窗口【New Analysis Case】,如图3-1所示,选择【Static Analysis】选项,单击【确定】按钮,生产一新分析算题。
3-1装配件有限元模型4、指定材料 (material)点击工具栏图标来指定零件材料,系统可能弹出图3-2所示对话框,提示没有中文材料库,确定即可;弹出图3-3所示对话框,左键点击【Analysis Manager】模型树内【Rubber】, 再点击材料库对话框内【Other】卡片下的【rubber】,【确定】完成橡胶主簧材料的指定。
3-2无中文材料库报错对话框3-3材料指定对话框同理定义上液室、惯性通道体、下液室均、橡胶底模为铝制材料【aluminium】,外壳为橡胶【rubber】。
5、网格划分(nodes and elements)双击模型树中的来调整rubber的单元划分参数,则弹出图3-4所示四面体网格密度定义对话框,输入图中所示数值,完成网格参数修正。
同理对其他部分划分网格。
3-4网格划分密度定义对话框6、定义约束(Restraints)装配件通过橡胶底模用螺栓固定在车身或车架上,可以用橡胶主簧和外壳的完全固定来模拟分析,单击【Restraints】工具栏中的【Clamp】按钮,弹出图3-5所示【Clamp(夹紧)】定义对话框,选择橡胶主簧上表面和外壳下表面固定,【确定】完成约束定义。
3-5、定义约束7、定义装配件接触约束定义在左边的模型树中将【Links Manager.1】展开,显示出装配件下面的约束,选择【曲面约束.1】,单击【Connection Properties】工具栏中的【Fasten Connection Property】按钮,弹出如图3-6所示对话框,对话框显示已经选择了一个约束,单击【确定】按钮,关闭窗口。
简述有限元分析的实施步骤
简述有限元分析的实施步骤1. 确定问题和目标在进行有限元分析之前,首先需要明确问题和目标。
确定问题和目标将有助于指导后续的分析工作,并确保分析结果的可靠性和实用性。
问题和目标可以是结构的强度分析、热传导分析、流体力学分析等。
2. 创建有限元模型有限元模型是有限元分析的基础,它是结构物或系统的数学模型。
在创建有限元模型时,需要进行以下步骤:•定义几何形状:通过使用CAD软件或手动绘制来定义结构物或系统的几何形状。
这包括绘制结构物的边界、孔洞和特征。
•离散化:将结构或系统划分为有限数量的离散区域,称为有限元。
这些有限元可以是三角形、四边形或其他形状,取决于需要分析的问题类型。
•定义材料属性:为每个有限元分配适当的材料属性,如弹性模量、泊松比、密度等。
这些属性将影响到模型的响应。
•定义边界条件:定义结构或系统的边界条件,如固定边界、受力边界等。
这些边界条件将模拟实际结构中的限制条件。
3. 制定数学模型在进行有限元分析之前,需要将物理模型转化为数学模型。
数学模型是基于物理方程和边界条件的方程组。
制定数学模型的步骤如下:•应用力学原理:根据问题类型,采用适当的力学原理,如静力学原理、动力学原理等。
力学原理将为问题提供方程基础。
•建立强度方程:根据力学原理,建立物体或结构物的均衡方程。
这些方程将描述结构的受力分布和变形情况。
•引入边界条件:基于前面创建的有限元模型,将边界条件应用于强度方程。
这将包括施加受力、固定节点等。
4. 进行数值计算有限元分析的核心部分是进行数值计算。
在这一步骤中,使用适当的数值方法和算法,求解数学模型得到物理问题的解。
数值计算的步骤如下:•网格生成:通过将结构物或系统划分为离散区域生成网格。
这个网格将用于数值计算过程中的逼近。
•建立刚度矩阵:根据有限元模型和材料属性,建立刚度矩阵。
刚度矩阵描述了结构物的刚度特性。
•应用边界条件:将边界条件应用于刚度矩阵。
这将创建一个系统的等式,描述结构对外部加载的响应。
femap教程2_有限元初解
有限元基础流程:材料输入——属性赋予——网格划分()——约束施加——载荷施加——求解器设置——后处理这是一个很基础的流程,还有一些其他的设置,非线性啊,==之类,我是新手,就不多讲。
教程1的曲面处理属于简化模型。
简化模型还可以用线或者板替代实体,具体就不说了。
简单举一个例子,说明有限元过程,梁的有限元分析。
新建一个femap文件。
新建材料在材料上右键——新建材料,随便输入。
上面可以输入名称,确定提交材料。
然后取消。
新建属性属性——右键——新建选择刚才的材料,点击单元/属性类型。
选择梁,确定。
关于每个属性的性质,大家去看帮助吧,我说的也不一定准确。
你会发现界面内容变了,刚才的界面是板,现在手动可以输入梁的参数。
本例,我们调用属1,选择界面类型。
2,输入界面参数,3,点击绘制截面,根据2的参数会自动显示三的属性。
然后确定。
这时会根据刚才的截面计算相关属性。
下面还是绘制几何模型几何体——曲线-直线——投影点切记:这个投影点只能在工作平面上画,显示工作平面快捷键Ctrl+W,空间的请用连接或者坐标(F9)弹出一个对话框,默认0,0,0。
点击确定,自动重复上一个命令(投影点)输入10,0,0。
确定,一条直线就出来了。
Ctrl+A,居中,效果如下图。
网格划分网格——网格控制——曲线上的网格大小。
高亮确定是否选择正确,当模型大后,很方便。
点击确定。
网格划分完毕,取消。
网格——几何体——曲线确定这个输入,确定截面方向。
下拉框有厚度截面。
在取消显示。
载荷施加载荷——右键——新建确定。
在载荷定义上右键——节点。
选择最左边的节点。
输入载荷1000N新建约束在约束上右键——新建,然后再展开,约束定义——右键——节点。
确定前处理就算ok了分析——右键——管理。
点击新建确定,就用默认设置。
点击分析。
后处理按F5.点击变形和轮廓数据确定——确定——要是调节颜色和线段F6级别数量和显示范围。
proe有限元分析 (2)
Pro/E 有限元分析1.有限元分析(Finite Element Analysis, 简称FEA)是一种工程分析方法,通过将复杂的结构划分成多个简单的单元来近似求解连续介质的行为。
Pro/E (Pro/ENGINEER, 现被称为PTC Creo)是一款常用的计算机辅助设计软件,也支持有限元分析功能。
本文将介绍Pro/E中如何进行有限元分析。
2. 有限元分析的基本原理在有限元分析中,需要将结构划分成一个个小单元,这些单元可以是三角形、四边形、四面体等。
然后,对每个单元进行力学计算,得到其应变和位移等结果。
根据单元之间的连续性关系,综合得到整个结构的应变和位移等结果。
3. Pro/E 中的有限元分析Pro/E提供了完善的有限元分析功能,用户可以通过以下步骤进行有限元分析:3.1 创建模型用户需要在Pro/E中创建结构模型。
可以使用Pro/E的建模工具进行绘制,也可以导入其他CAD软件的模型。
3.2 网格划分在模型创建完成后,需要将其划分为多个小单元。
Pro/E提供了自动划分网格的功能,用户只需要选择合适的网格密度,软件即可自动划分出合适的单元网格。
3.3 施加边界条件和载荷在进行有限元分析之前,需要为模型定义边界条件和载荷。
边界条件包括约束条件,如固定支撑、弹性支撑等;载荷包括静态载荷、动态载荷、温度载荷等。
用户可以在Pro/E中按照需求进行设置。
3.4 材料定义有限元分析需要事先定义好各部件的材料性质,包括弹性模量、泊松比等。
用户可以在Pro/E中选择已有材料库中的材料,也可以自定义材料。
3.5 有限元分析求解完成上述设置后,可以进行有限元分析的求解。
Pro/E将根据用户定义的网格和边界条件等信息,求解模型的应变和位移等结果。
3.6 结果分析求解完成后,用户可以对结果进行分析。
Pro/E提供了丰富的结果分析工具,如应力云图、位移云图、动态响应图等,用户可以通过这些工具全面了解结构的应变和位移等情况。
有限元分析步骤
有限元建模与分析有限元分析(FEA)是一种预测结构的偏移与其它应力影响的过程,有限元建模(FEM)将这个结构分割成单元网格以形成实际结构的模型,每个单元具有简单形态(如正方形或三角形)。
这样有限元程序就有了可写出在刚度矩阵结构中控制方程方面的信息。
每个单元上的未知量就是在节点上的位移,这个点就是单元元的连接点。
有限元程序将这些单个单元的刚度矩阵组合起来以形成整个模型的总刚度矩阵,并给予已知力和边界条件来求解该刚度矩阵以得出未知位移,从节点上位移的变化就可以计算出每个单元中的应力。
有限单元由假定的应变方程式导出,有些单元可假设其应变是常量,而另外一些可采用更高阶的函数。
利用给定单元的这些方程和实际几何体,则可以写出外力和节点位移之间的平衡方程。
对于单元的每个节点来说,每个自由度就有一个方程,这些方程被十分便利地写成矩阵的形式以用于计算机的演算中,这个系数的矩阵就变成了一个显示出力对位移的关系的刚度矩阵:{F}=[K]、{d}尽管求知量处于离散的自由度,内部方程仍被写成表述为连续集的应变函数。
这就意味着如果选择了正确单元的话,纵然这个有限元模型有一组离散的方程,只要用有限的节点和单元也可以收敛出正确的答案。
有限元模型是解决全部结构问题的完全理想的模型。
这些问题包括节点的定位,单元,物理的和材料的特性,载荷和边界条件,根据分析类型的不同,如静态结构载荷,动态的或热力分析,这个模型就确定得不同。
一个有限元模型常常由不止一种单元类型来建立,有限元模型是以结构的偏移来建立成数学模型,而不只是在外观上象原结构。
也许某个零件用梁单元最好,而另外的零件则可能用薄壳单元最理想。
对于给定的问题来讲,求解结果的准确性将取决于结构建模的好坏,负载和边界条件的确定,以及所用单元的精度。
一般来讲,如模型细分更小的单元,则求解将更准确。
了解你在最终的求解结果上有充分收敛的唯一确信的方法是用更细网格的单元来建立更多的模型,以检查求解结果的收敛性。
Femap图文教程
常用工具栏功能介绍
缩放、旋转和平移视图
撤销和重做
用于调整模型视图的显示方式。
选择和取消选择
撤销上一步操作或重做已撤销的 操作。
选择或取消选择模型中的元素。
新建、打开和保存文件
用于创建新文件、打开已有文件 和保存文件。
属性窗口
显示所选元素的属性信息,如几 何尺寸、材料属性等。
模型视图操作技巧
使用鼠标中键进行旋转和缩放视图。
05
在非关键区域采用较粗的网格划分,以提高计算效率。
06
注意网格的连续性和协调性,避免出现畸形网格或重叠网格。
04
Femap建模与网格划分
几何建模方法
01
02
03
直接建模
在Femap中直接创建几何 模型,利用基本图形元素 (如点、线、面)构建复 杂结构。
导入外部模型
支持多种CAD格式导入, 如STEP、IGES、 Parasolid等,实现与其他 CAD系统的无缝集成。
易用。
02
Femap界面与基本操作
界面组成与布局
菜单栏
包含文件、编辑、视图、工具、 窗口和帮助等菜单项,用于执 行各种命令。
状态栏
显示当前操作状态和相关提示 信息。
主窗口
显示模型、分析结果和其他主 要信息。
工具栏
提供常用命令的快捷按钮,方 便用户快速执行操作。
模型树
展示模型的层次结构,方便用 户管理和查看模型。
非
何在Femap中定义相关
线
材料参数。
性
介绍接触问题的基本原
理和求解方法,包括接
案 例
触对的定义、接触刚度
解
的设置等,并展示
析
Femap中的相关操作。
(优选)装配有限元分析
Restraints
Images
External Storage Management
Model Manager
Loads
Virtual parts Manager and
mass
3. Results Computation of a Static Analysis
3.1. Specifying External Storage 3.2. Computing
4. Static Results Visualization and Refinement
4.1. Image Creation 4.2. Images Layout 4.3. Results Management 4.4. Other Capabilities 4.5. Historic of Computation 4.6. Parabolic Element Type 4.7. Global and Local Mesh Refinement 4.8. Mesh Adaptativity 4.9. Knowledgeware for Analysis
5.1. The Various Transmission Types List 5.2. Examples Showing Various Transmission Types 5.3. Example of Rigid Spring Virtual parts use 5.4. Applying Actions to Virtual Parts 5.5. Virtual Parts sharing a single handler point
Frequently Asked Questions
p.83
p.84 p.85 p.86 p.87 p.89
Femap入门教程
除了API接口外,Femap还支持脚本编程,用户可以使用 Python等脚本语言编写自动化脚本,实现批量操作和自 定义分析流程。
07
Femap实战案例 解析
简单结构静力学分析案例
案例介绍
简单结构静力学分析是Femap的基础应用之一,通过对结构施加 静力载荷,求解结构的位移、应力和应变等响应。
多物理场耦合分析技术
热-结构耦合
考虑温度场对结构应力和变形的影响,适用于分析热膨胀、热应 力等问题。
流-固耦合
模拟流体与固体结构间的相互作用,适用于分析流体载荷对结构 性能的影响。
电-磁-结构耦合
考虑电磁场对结构的作用,适用于分析电磁力、涡流等问题。
06
Femap与其他软 件集成应用
与CAD软件集成方法
网格优化
对网格进行优化处理,提高计算效率和精度 。
03
Femap前处理技 术
几何模型导入与修复技巧
支持多种CAD格式导入
Femap可以直接导入多种主流的CAD格式 ,如CATIA、NX、SolidWorks等,方便用 户进行模型数据交换。
模型修复功能
对于导入的几何模型,Femap提供了强大的修复工 具,如缝合、填充、删除等,以处理模型中的错误 或缺陷。
分析步骤
建立几何模型、定义材料热物性参数、施加热边 界条件和热源、划分网格、求解和后处理。
3
注意事项
确保几何模型的准确性、选择合适的热分析类型 、正确施加热边界条件和热源、关注温度分布和 热流密度等结果。
THANKS
感谢您的观看
结果查看与评估方法
结果查看
Femap提供丰富的后处理功能,用 户可通过云图、等值线、矢量图等方 式查看分析结果。
有限元分析装配体连接方法
有 限元分 析 中的应用 。
1 实体 一板 壳一梁 单元连 接技术
1 . 1 实体 一 实体 连 接
K9— 1(Ex c l u de b o t h i n i t i a l g e o me t r i c a l p e n e t r a t i o n o r g a p a n d
o f f s e t )
实体与 实体 的连接较 简单 , 主要有两 种方法 : 节 点 耦 合 和 MP C算 法 ( 面一 面 接 触 ) 。使 用 目标 单 元 T a r g e l 7 0和 接 触 单 元 C o n t a l 7 3或 C o n t a 1 7 4定 义
MP C算法 。
第1 期( 总第 1 7 6期)
2 0 1 3年 2月
机 械 工 程 与 自 动 化
ME CH ANI CAL ENGI NEE RI NG & AUTOMATI ON
NO .1
F e b .
文章编号 : 1 6 7 2 — 6 4 1 3 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 2 0 — 0 3
( 2 )实常数 : 一般地 , 保持所 有 默认值 可满 足工程
需要 。
1 . 2 实体 一板 壳连接
实体 一板 壳 连 接 有 两 种 方 法 : 节 点 耦 合 和 MP C 算法 ( 点一 面接触 ) 。使 用 目标 单元 F a r g e 1 7 0 ( 覆 盖 于 实体 单元表 面 ) 和 接 触单 元 C o n t a 1 7 5 ( 位 于板 壳 单 元 表 面) 定义 MP C算 法 。
0 引言
n o r ma l t o t a r g e t s u r f a c e )
装配部件有限元分析
创建连接特性
进行GAS分析时,零部件之间的连接关系 只是说明了零件之间的连接关系,必须转 化成有限元分析的连接特性,才能进行有 限元分析。
滑动连接 Slider Connection
在两个实体之间创建连接,其特点是:允 许它们在公共边界的法向共同移动,切平 面内允许有相对滑动,并且该滑动连接考 虑了相互作用的弹性变形的影响。
轴系GAS有限元分析实例
如图所示的某减速器中的轴与齿轮,它们 之间采用过盈连接。试分析这种过盈连接 引起的预应力和预应力与工作载荷共同作 用时在轴上产生的应力
装配部件结构 有限元分析
Generative Assembly Structural Analysis
GAS 分析流程
(1) 从部件装配模块进入有限元分析模块,或者在 有限元分析模块中导入即将分析的装配部件。
(2) 正确定义装配部件之间的连接关系。 (3) 在 Generative Structural Analysis中添加 连接特性。
刚性连接 Rigid Connection[选讲]
不考虑连接件间的相互作用 引起的弹性变形,即它们的 连接是完全刚性的,并且扣 紧在一起。连接后就像在两 个实体之间连接了一个完全 刚性的虚拟零件,被连接件 的网格划分可以不一致。
柔性连接 Smooth Connection [选讲]
创建了柔性连接后就像在两个实体之间连 接了一个虚拟的柔性的虚拟零件,柔性连 接考虑了相互作用产生的弹性变形的影响。
接触连接 Contact Connection
接触连接创建的两个实体间的连接的特点 是:要求它们在共同的边界上不相互穿透, 并且用户可以指定接触间隙,接触连接考 虑了零件间相互作用产生的弹性变形。
有限元分析的基本步骤
一个典型的ANSYS分析过程可分为以下6个步骤:1定义参数2创建几何模型3划分网格4加载数据5求解6结果分析1定义参数1.1指定工程名和分析标题启动ANSYS软件,选择Jobname命令选择Title菜单命令1.2定义单位(2) 设置计算类型ANSYS Main Menu: Preference→Material Props →Material Models →Structural →OK(3) 定义分析类型ANSYS Main Menu: Preprocessor →Loads →Analysis Type →New Analysis→STATIC →OK1.3定义单元类型选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete命令单击[Options]按钮,在[Element behavior]下拉列表中选择[Plane strs w/thk]选项,单击确定1.4定义单元常数在ANSYS程序主界面中选择Main Menu→Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete命令单击[Add]按钮,进行下一个[Choose Element Type]对话框1.5定义材料参数在ANSYS程序主界面,选择Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models命令(1)选择对话框右侧Structural→Linear→Elastic→Isotropic命令,并单击[Isotropic]选项,接着弹出如下所示[Linear Isotropic Properties for Material Number 1]对话框。
在[EX]文本框中输入弹性模量“200000”,在[PRXY]文本框中输入泊松比“0.3”,单击OK2创建几何模型在ANSYS程序主界面,选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Creat→Areas→Rectangle →By 2Corners命令选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Creat→Areas→Circle→Solid Circle命令3网格划分(之前一定要进行材料的定义和分配)选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Subtract→Arears Circle命令选择Main Menu→Preprocessor→Meshing→Mesh→Areas→Free命令,弹出实体选择对话框,单击[Pick All]按钮,得到如下所示网格4加载数据(1)选择Main Menu→Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Lines命令,出现如下所示对话框,选择约束[ALL DOF]选项,并设置[Displacement value]为0,单击OK。
有限元分析基本流程
有限元分析基本流程
1.打开要分析的模型,并进入高级仿真模块。
2.打开仿真导航器,鼠标右击.prt文件,选择新建FEM和仿真,并单击确定。
3.在仿真文件视图中双击_fem1文件,并点击3D四面体网格,并选择模型,设置单
元大小。
4.在仿真导航器中的3D收集器中选择solid(1)文件,点击鼠标右键,选择编辑,在选择Solid Property 旁的修改选定的按钮,点击选择材料,出现材料列表,选择确定。
5.双击仿真文件视图里的_sim1文件,给模型边界条件(约束,受力情况)。
这里模型选择了固定约束(选择要固定的面即可),受力情况选择了力(赋予受力条件时,要给定力的大小和力矢量方向),完成后如图。
6.进行结算之前,可先进行模型检查,检查结算结果是否有误,并进行及时更改。
这里我们得出要打开单元迭代求解器。
7.点击求解,打开后选择编辑解算方案属性。
选择单元迭代求解器。
选择确定,计算机进行解算。
8.完成后在后处理导航器中点击solution 1,出现解算结果。
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进行设置,点击ok,view select对话框点击ok,显示应力云图。
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Step 6:结果后处理
surface,单击ok
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Step 5:分析计算:contact连接类型
model>analysis,点击new,选择NX nastran求解器,分析类型选择 static,点击ok,然后点击analyze
进行设置,点击ok,view select对话框点击ok,显示位移云图。
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Step 6:结果后处理
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分析步骤
Step 1:导入装配体几何模型 Step 2:划分网格
Step 3:创建接触
位移云图
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Step 5:分析计算:contact连接类型
修改连接属性,在模型树下展开connections,展开properities,右键单 击glued,点击edit,title设置为contact,connect type选择contact,点
应力云图
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Step 6:结果后处理
View>select或者直接F5,view select对话框选择deform,contour,点 击deformed and contour data,select postprocessing data对话框按图中
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Step 3:创建接触:建立连接属性
Connect>connection property , title设置为glued,connect type
选择glued,点击defaults,点击
ok,点击cancel
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Step 2:划分网格:建立材料属性
Model>material,点击load(加载),然后选择材料库中的材料AISI 4340 ,点击ok,Define Material对话框,点击ok,然后点击Cancel
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进行设置,点击ok,view select对话框点击ok,显示应力云图。
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Step 6:结果后处理
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Step 2:划分网格:生成实体网格
Mesh>geometry>solids,点击select all,点击ok,在automesh solids对 话框property选项中选择solid,点击ok。
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Step 4:施加载荷和约束:施加约束
model>constraint>on surface,New Constraint Set 对话框,点击ok, 选择图示的曲面,点击ok
Step 4:施加载荷和约束
Step 5:分析计算(glued 和 contact两种类型)
Step 6:结果后处理
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Step 4:施加载荷和约束:施加约束
选择pinned-no translation,点击ok
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Step 3:创建接触:建立接触对
Connect>automatic,点击 select all,connection
types选择face-face,
connection property选择 property中上一步创建的
glued,点击ok
Step 2:划分网格:网格尺寸调整
Mesh>mesh control>size on solid,点击select all,单击ok,弹出 Automatic Mesh Sizing对话框,单击ok
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Step 1:导入装配体几何模型
新建一个文件,file>new 修改首选项,file>preferences,将单位
制改为英寸制
导入装配体,file>import>geometry(文 件名assembly.x-t)
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Step 6:结果后处理
View>select或者直接F5,view select对话框选择deform,contour,点 击deformed and contour data,select postprocessing data对话框按图中
装配体的有限元分析
代理商:北京恒华创益科技发展有限公司
电话: 010 - 62968229 / 62968186 Email: support@
装配体的有限元分析
本例中对于一个装配体,自动生成接触。运用粘接/胶接 (glued)和线性接触(linear contact)两种接触类型,分别 对该装配体进行有限元分析。
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Step 4:施加载荷和约束:施加载荷
model>load>on surface,new load set 对话框,点击ok,选择图示的面, 点击ok
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Step 2:划分网格:建立单元属性
Model>property, Define property对话框中点击Element/Property Type, 选择solid(实体单元),单击ok 。 Define property对话框中在material选项里
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Step 5:分析计算:glued连接类型
model>analysis,点击new,选择NX nastran求解器,分析类型选择 static,点击ok,然后点击analyze
面选择上一步建立的材料AISI 4340 Steel,
title设置为solid,点击ok,然后点击Cancel