Femap 实体模型简化和网格划分实例
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。
2024版Femap整体介绍
Femap整体介绍•Femap软件概述•Femap界面与操作基础目录•前处理功能详解•求解器原理及性能评估•后处理功能展示与应用•Femap高级功能介绍•总结与展望01 Femap软件概述随着计算机技术的发展，Femap 不断进行升级和改进，逐渐在工程分析领域占据重要地位。
2000年后，Femap加入西门子数字化工业软件家族，成为其重要组成部分，为用户提供更全面的仿真分析解决方案。
起源于20世纪80年代，由美国公司开发，专注于有限元分析（FEA）领域。
软件背景及发展历程提供丰富的CAD 接口，支持多种几何模型导入；具备高效的网格划分工具，可快速生成高质量的有限元模型。
强大的前处理功能内置多种求解器，支持线性、非线性、动力学、热力学等多种分析类型，满足用户不同需求。
全面的求解器支持提供直观的云图、矢量图、动画等多种结果展示方式；支持自定义报告生成，便于用户进行结果分析和交流。
丰富的后处理功能Femap 界面友好，操作简便，支持Windows 操作系统，易于学习和使用。
易用性Femap 核心功能与特点能源领域用于风力发电机、石油管道等设备的强度和疲劳寿命评估。
航空航天用于飞机、发动机等复杂结构的设计和性能分析。
汽车工业应用于车身、底盘、发动机等部件的结构优化和碰撞安全性分析。
电子行业对电子设备结构进行热分析、振动分析等，优化产品设计。
科研与教育为科研机构和高校提供强大的仿真分析工具，促进科研和教学工作的发展。
应用领域与行业分布02 Femap界面与操作基础界面布局及主要功能模块网格划分模块提供多种网格生成技术和网格编辑工具，以满足不同分析需求。
建模模块用于创建和编辑几何模型，支持多种CAD数据格式的导入和导出。
主界面包括菜单栏、工具栏、模型树、属性窗口以及图形窗口等部分，为用户提供了直观的操作环境。
求解模块支持多种求解器接口，可进行线性、非线性、动力学等分析。
后处理模块提供丰富的结果可视化工具，帮助用户直观地理解和评估分析结果。
Femap_With_NXNastran
Femap with NX Nastran1© UGS Corp. 2005. All rights reserved.内容概述f产品评估过程的比较 f数字化仿真的目的 fFemap前后处理的优势 fNastran求解问题的优势 fFemap f案例 f总结with NX Nastran的功能2产品评估过程的比较传统方法：物理样机测试物理样机制造 数据采集 分析结果高成本/周期长 难以研究/再利用CAE方法：数字化仿真低成本/周期短 易于研究/再利用模型建立 解算 模型优化分析结果3数字化仿真的目的f增强对设计方案的理解和创新能力f了解零件的受力情况等，有效地使用材料f快速通过模型构造阶段f项目工程开始于对设计方案的评估分析结果f节省开发成本和开发周期f减少样机试制的频次和产品的可靠性用最低的开发成本，最快速的为市场 用最低的开发成本 最快速的为市场 提供最可靠的、最具竞争力的产品！4Femap p –更可靠、更易用的FEAf是Finite Element Method Application Program（有限元 方法应用程序的首字母组合） 全球领先的高级工程分析环境f ff专用的工程分析工具 由专 由专业工程师编写 程师编写f被全球顶级工程机构广泛采用f超过 10,000 10 000 家客户，涵盖所有行业、所有规模的工 程机构f强大的、深入的功能f快速、轻松解决极具挑战性的工程分析问题，如网格 的定义，对装配体的分析，强大的前后处理功能Chris Flanigan,5“在我们看来，Femap 是市场上最好的解决方案之一，而且简单易用。
” Quartus 工程公司Femap p –更可靠、更易用的FEAf基于Windows do s系统，直观的用户界面，易于使用f f f f生产力提高 – 使产品推向市场的时间更早 缩短学习周期 减少培训支出 具有应力分析向导，适合设计 程师使用 具有应力分析向导，适合设计工程师使用 行 中最好的性能价格 行业中最好的性能价格比f负担得起的CAE 解决方案ff f可升级，用于解决最复杂的工程分析问题 高质量的解决方案 以NX Nastran为求解器 高质量的解决方案，以 为求解器，功能强大，而且确 功能强大 而 确 保结果可信让分析师与设计师之间的关系更加密切，Femap 缩短了把产品推向 市场的时间，帮助改善创新过程6Femap p有限元分析的流程f f几何建模 (Solid Edge或其它CAD系统) 建立有限元模型 (Femap)f f f f施加载荷 施加约束条件 划分网格 (mesh) 定义材料和单元属性f f f分析求解 (NX Nastran或其它求解器) 结果评估 (Femap) 反馈给设计师对几何进行优化7Femap p前处理的优势f与Parasolid无缝集成，参数协同， 减少了CAD模型数据转换和导入 的时间，以及模型修补的时间 最优秀的CAD输入接口fff f强大的CAD建模能力超强的模型修补和简化能力 集成NX Nastran基本分析包Femap有20年以上的与Nastran集成的历史， Femap可以让使用者用到迄今为止最复杂的Nastran功能。
FEMAP培训教程1
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。
解析解：δ= PL3/3EI
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什么是有限元分析？
离 散 化
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什么是有限元分析？
理论解析方法提供了固体、流体、热、电磁领域的完美求解方 程和边界条件，可对于复杂形体的不能得到解析解。 复杂形体是简单形体堆积的结果，简单的形体总是可以得到解 析结果，比如方块或四面体。 有限元方法就是把复杂形体用大量简单形体堆积，先处理简单 的形体，再推演处理复杂的形体，使得复杂问题简单化。 这每一个简单形体称为一个单元，单元越小，堆积出来的形状 越接近于真实实体。 有限元方法解决问题时首先将复杂的形体划分为网格，每个网 格就是一个单元，网格划分的越细，计算越精确。
有限元分析与 FEMAP
Femap技巧
Femap 技巧“后处理工具箱”是 FEMAP 10.2 的新增功能。
它在界面中提供一个固定位置，可在其中对分析结果进行后处理。
使用“视图>高级后处理>梁横截面”命令可直接在梁/棒单元的横截面上查看根据单元力计算的应力结果。
“模型>输出>强迫响应”命令可供您通过使用模态分析和其他指定输入的现有结果，在 FEMAP 内创建频率响应输出。
“特征编辑”、“几何体编辑”以及“网格曲面”工具已添加到网格划分工具箱中。
关于各工具的更多信息，请参见《命令》手册中的“网格划分工具箱”部分。
在网格划分工具箱内的“实体定位器”中，现在提供基于指定准则来定位单元的选项。
“连接”选项卡已添加到“可见性”对话框(“视图>可见性”命令或Ctrl+Q)，可控制“区域”和“连接器”的可见性。
“坐标系”选项卡已添加到“可见性”对话框(“视图>可见性”命令或Ctrl+Q)，可控制“坐标系”的可见性。
“坐标系”、“区域”和“连接器”的可见性复选框已添加到模型信息树中。
- 选项 - 工具和视图样式 - 模型剪切平面”可为该模型定义一个模型剪切平面。
不论位于该平面的正面还是负面，使用“视图模型中的所有实体都将被剪切。
通过“视图”工具条上“视图样式”图标菜单的“剪切平面”部分，可以控制模型剪切平面。
当“模型剪切平面”处于活动状态时，可按下 Ctrl 键并向上或向下转动鼠标滚轮来使该平面沿着垂直于已定义平面的矢量动态移动。
使用“视图 - 选项 - 标签、实体及颜色 - 曲线/曲面方向”可打开曲线和/或曲面的参数方向。
现在，更改“连接>自动”命令的“查找”选项即可自动定义边到面接触。
还可以通过“曲线”或“节点”定义“连接区域”并将“输出”设置为“节点”，从而以手动方式创建“边”连接区域。
使用“刚性单元”对话框中的合适选项卡可创建 RBE1、RBE2 或 RBE3 单元。
在“工具>检查>单元品质”下，“显式时间步”现已可用。
2024版FEMAP培训教程1
03
网格划分与优化策略
网格划分原则及技巧分享
遵循几何特征
根据模型的几何形状、尺寸和特 征进行网格划分，确保网格能够
准确反映模型的细节。
均匀性原则
尽量保持网格的均匀性，避免出 现过大或过小的网格，以提高计 算精度和稳定性。
问题解答和互动交流环节
针对学员在练习过程 中遇到的问题，进行 解答和指导。
通过讨论和互动，加 深对有限元分析方法 和应用的理解。
鼓励学员之间的互动 交流，分享各自的经 验和心得。
THANKS
感谢观看
FEMAP培训教程1
目录
• FEMAP软件简介与安装 • 模型建立基础 • 网格划分与优化策略 • 求解器设置与运算过程监控 • 后处理功能深入挖掘 • 实际应用案例分析与讨论
01
FEMAP软件简介与安装
FEMAP软件概述
FEMAP是一款广泛应用于有限元分析的软件，具有强大的前处理和后处理功能。
支持多种CAD软件格式（如 SolidWorks、CATIA、AutoCAD等） 的导入，实现与外部CAD软件的无缝 对接。
材料属性设置与分配
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材料库管理
内置丰富的材料库，用户 可自定义材料属性并添加 到材料库中，方便后续调 用。
材料属性分配
将材料属性分配给几何模 型中的各个部分，确保分 析结果的准确性。
进度条
部分软件提供进度条果文件类型
01
了解并掌握各种结果文件的输出方式和查看方法，如文本文件、
二进制文件等。
后处理软件
02
利用后处理软件查看和分析结果文件，如云图、等值线图等。
HyperMesh划分网格加载计算FEMFA查看结果实例
HyperMesh划分网格加载计算FEMFA查看结果实例目录第一部分HyperMesh软件简介 (3)1.1hypermesh简介 (3)1.1.1 启动Hypermesh软件 (3)1.1.2 界面简介 (4)1.1.3 快捷键 (4)第二部分网格划分 (9)2.1 几何清理 (9)2.1.1 打开模型 (9)2.1.2 调整视图 (9)2.1.3 几何清理 (8)2.2 2D网格划分.. ............................................................................................................................ .102.2.1导入模型 (10)2.2.2几何修补 (11)2.2.3网格划分 (12)2.3 3D 网格划分........................................................................................................... . (14)2.3.1导入几何 (14)2.3.2去实体 (15)2.3.3 2D网格划分 (15)2.3.4 3D 网格划分 (16)2.3.5 删除2D网格 (16)第三部分工况的建立 (20)3.1 componment的创建 (20)3.2 材料的创建 (238)3.3 属性的创建 (18)3.4 载荷的创建 (18)第四部分分析计算 (20)4.1静强度分析 (20)4.1.1划分网格 (20)4.1.2设定工况载荷 (20)4.1.3静强度分析 (20)4.2疲劳分析 (21)4.2.1划分网格 (21)4.2.2疲劳分析 (21)第一部分HyperMesh软件的简介1.1HyperMesh简介1.1.1 启动Hypermesh软件点击开始>所有程序＞Altair Hypermesh14.0＞Hypermesh14.0，如下图所示，图1-1-1-1打开Hypermesh14.0软件图1-1-1-2optistruct选择Hypermesh打开以后界面如下图所示。
Femap中文学习(全面)
Femap学习CAE建模过程（从大的方面说）：几何模型建立，简化，网格划分，有限元模型建立。
想想我们漏掉了什么？CAE建模中还有一个对于连接的处理，比如：螺栓，面面接触；啊，一个非常重要的问题：模型的修改和删除。
还有什么吗？Group！组的操作。
好了，我们来对一下Femap的菜单。
文件，工具，几何模型，连接，有限元模型，网格划分，修改，列表，删除，组，视图，窗口，帮助对吗？我们再详细的分一下，首先，从文件菜单开始。
仍然考虑一下Windows的常用软件，然后再来考虑CAE方面的数据。
对于Windows软件来说，文件菜单首先的功能是：新建，打开，关闭，保存，另存为，页面设置，打印，打印机设置，退出，最近打开的文件列表，是不是？那么，再来考虑一下CAE方面的操作，我们需要导入几何模型，导入其它CAE软件的分析模型，分析结果；需要导出几何模型和用于其他CAE软件的数据。
还需要什么？其他的是Femap的功能，比如：分析监视器，可以打开监视当前分析的数据，Femap中性文件的导入导出，参考文件的连接（这个功能了不起，如果导入的几何模型进行了修改，那么会提醒用户），还有一个图片的保存和信息的操作。
当然，对于CAE模型来说，我们是不是要给出一些注释？是不是要对程序进行一些预设置？这就是文件菜单的主要内容了！我们来看一下文件菜单：对不对？为什么有Close All呀？Femap可以同时打开多个文档，每一个文档可以有多个窗口，比如：对于一个分析模型，可以建立一个几何窗口，建立一个有限元模型的窗口，可以建立一个应力窗口，再建立一个位移窗口。
这样就需要全部关闭了！不是吗？Pcitrue里面有一个JT是什么呀？JT是UGS组织开发的3D数据交换标准。
可以用于轻量化模型，包含了几何模型的材料信息和物理属性信息，当然，可以进行剖切，打印，标注，测量，当然还可以嵌入到Office文档进行查看。
Time Save是什么呀？很简单，以前我们使用CAE程序是不是程序出错了就没有办法了，这个东西可以解决问题那么，我希望大家准备一下Femap，然后，我们来讨论一下File菜单里面的内容，关于菜单的内容就在这个主题下进行讨论吧。
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。
Femap网格划分 及交互式网格修改
Femap网格划分及交互式网格修改Table of ContentsOverview and Setup (1)Accessing the Model (2)Setting the Mesh Sizes (2)Meshing the Model (4)Interactively Refining the Mesh (6)Overview and SetupThe geometry model for this demonstration is a Femap model file which is based on a Parasolid model of a thin-walled sheet metal part. This model was previously imported into Femap and mid-planes were extracted to create a surface geometry model. The intention of this demonstration is to show how finite element mesh setup, meshing and interactive mesh editing can be applied to create a high quality FE model that will yield accurate results.As much use as possible has been made of the Model Info tree, toolbars and icons in the user interface to access Femap’s functionality. Usually there is more than one approach that can be employed for any given command.Note that the Parasolid model file was created using millimeters as the unit of length. All references to length in this demonstration therefore are in millimeters.To ensure that you have all of the necessary icons displayed, a standard layout should be loaded using the Load layout command:-Select File Preferences-In the Toolbars section of the User Interface tab, select the Load Layout button-In the Load Layout From dialog, browse to the workshop directory and select the yout file, and click Open and OKAccessing the ModelOpen the Femap model file from the workshop directory-Select File Open or select the File Open icon on the Model toolbar, and browse for the Femap model file Femap_BracketMesh_Start.modfem（此文件可从QQ群199022551下载）– thismodel file already has some geometry modifications in readiness for meshingSetting the Mesh SizesIn this section we’ll activate mesh markers and count, set a default mesh size, override the default by setting a mesh size on surfaces (this activates the count), and set particular mesh sizes for the three washer offset curves on the model.-Make sure that the Mesh Size markers are switched on by selecting the drop menu right arrowof the View Style icon in the View toolbar–verify that the Mesh Size iconis activated in the drop down menu-Select View / Options or click the F6 shortcut key and in the View Options dialog within the Labels, Entities and Color category, select Curve – Mesh Size in the Options area -In the Show As area of the View Options dialog, select 3..Symbols and Count and click OK -Select Mesh / Mesh Control / Default Size and enter a Size of 5. and click OK-Select Mesh / Mesh Control / Size on Surface or click on the Mesh Size on Surface icon in the Mesh toolbar-In the Entity Select dialog click Select All and OK-In the Automatic Mesh Sizing dialog, enter6.25 for the Elements Size and click OK and Cancel-Zoom into the area that contains the three washer offset curves at the front of the model byselecting the Zoom icon in the View toolbar-Select Mesh / Mesh Control / Size Along Curve or click on the Mesh Size on Curve icon on the Mesh toolbar, in the Entity Selection dialog select all of the washer offset semi-circular curves and the curves around each of the three holes, verify selection by clicking on theSelection Highlight icon , and click OK-Enter 6 for the Number of Elements in the Mesh Size Along Curves dialog and click OK-Back in the Entity Selection dialog, select all of the split curves for each of the three holes, and click OK-Enter 2 for the Number of Elements in the Mesh Size Along Curves dialog, and click OK and Cancel-Select the Previous Zoom icon on the View toolbarMeshing the ModelWith the preparatory work finished, the next task is to mesh the model.-Select Mesh / Geometry / Surface or click on the Mesh Surface icon on the Mesh toolbar-In the Entity Selection dialog, click Select All and OK-In the Automesh Surfaces dialog click the Define Property icon-In the Define Property dialog click the Define Material icon-In the Define Material dialog click the Load button and the Choose Library button-Browse to install_directory/femap11/mat_eng_mm-N-tonne-degC-Watts.esp, select and click Open-Select 16-25-6 Stainless Steel and click OK-Click OK to accept the material definition-In the Define Property dialog enter 1.981 for the thickness and click OK-In the Automesh Surfaces dialog click OK and the finite element mesh will be createdInteractively Refining the MeshNow that the model has been meshed we’ll use the Meshing Toolbox with live element quality checking to verify that the mesh settings defined previously have cre ated as desired and we’ll make some further mesh adjustments interactively. In particular we’ll suppress a hole, merge some split curves and tidy up the mesh using the Mesh Sizing and Mesh Locate capabilities within the Meshing Toolbox.-Activate the Meshing Toolbox by clicking the Meshing Toolbox icon in the Panes toolbar -Select the Mesh Quality tool-Click on the Quality icon in the header line of icons in the Meshing Toolbox pane-Click on the down arrow next to Quality Type Jacobian in the Mesh Quality tool to show that other quality checks are available-Expand the tool next to Jacobian by clicking the + sign and set the Max Allowable Value to 0.8 (a more reasonable value for a Jacobian check)-Select the Zoom icon in the View toolbar and zoom into the area of the model with the three holes with washer offset curves for which preset curve mesh sizes were set-Select the Previous Zoom icon on the View toolbar then select the Zoom icon again and zoom into the area of the model to the right that contained the flange with the pad-Select the Previous Zoom icon on the View toolbar to return to the full model view-Select the Zoom icon in the View toolbar and zoom into the area of the model to the left-Click on the Feature Suppression tool in the Meshing Toolbox dialog-In the header icons of the Meshing Toolbox select the down arrow next to the Remesh Tools icon and select Auto Remesh-Select the Select icon (next to Auto Remesh)-To suppress the hole in the flange select both of the defining curves, the hole should disappear and the model remesh automatically, however the defining curves will remain as the hole has only been suppressed and not deleted-Deselect the Select icon and rotate the model around to get a better view of the left side – the mesh of the interior corner surface half way up the left side is uneven, and you can see that the defining curves at either end comprise two curves (as created by the CAD syste m), so we’ll combine each of them into one to get better control of the mesh-Select the Combined / Composite Curves tool and reselect the Select icon-Select the mid node on the left and right curves of the corner surface – the mesh is still uneven because of the mismatched element count on the top and bottom curves-Select the Mesh Sizing tool which will be used to increase the mesh density of the bottom curve-Set Operation to Set To and enter 24 for the Number of Elements-Select the Select icon and select the bottom curve of the corner surface and deselect the Select icon-There is one element to the right just under the corner that is colored red, Select the Zoom iconto zoom in to this element-To fix this element we’ll manually drag one of the corner nodes to change the element shape, select the Mesh Locate tool-The Select Mesh to Edit entry is currently set to Attached to Surface, click on the down arrow to the right and select Attached to Solid-Now click on the icon next to the down arrow, and select the solid (there is only one thatcomprises all surfaces in this model)-In the Select Solid/Volume dialog click OK-Select the Select icon-Pick and drag the node of the red colored element that is interior to the model, moving it until the element color changes to green-Deselect the Select iconThe bracket model mesh is now complete and all elements pass the set quality criterion.-Finally to clean up the display select the drop menu right arrow of the View Style iconin the View toolbar and deselect the Mesh Size iconThis concludes the bracket model interactive meshing demonstration.。
Femap梁板单元模型实例操作BeamPlateModel
IntroductionIn this example we will read in simplified wireframe geometry of the following assembly.The top plate will be modeled with plate elements, and the underlying support beams will be modeled with beam elements.The steps you will follow in this exercise are:•Import a Femap Neutral File containing wireframe geometry.•Create a Material and the Plate and Beam Properties for the model•Create the surfaces for the model•Mesh the surfaces•Constrain the plate•Add the support beams•Apply a load to the plates•Analyze the model and review the resultsStep 1:Import a Femap Neutral FileImport the geometry from a Femap Neutral file.•Select the File, Import, Femap Neutral command•Select the file, ex9 –Plate Geometry.neu,located in your training class’ Geometry folder. Click OK in theNeutral File Read Options dialog box.This geometry will be meshed with elements, whoseproperties and materials we will now define.•Save your model in the Exercises folder as ex9-BeamPlate.modfem.Step 2:Create a Material and the Plate and BeamProperties for the modelCreate the Material•Select the Model, Material command or right-click on the Materials object in the Model Info window andselect New.•In the Define Material –ISOTROPIC dialog box, click Load.•Select the material, Aluminum 7075 Heat Treated(T6) Wrought in the Select from Library dialog box.•After selecting the Aluminum 7075 Heat Treated (T6)Wrought material, click OK to create the material.•Click Cancel or use the esc key to exit the command.Note :mat_eng_in-lbf-If your default library is not set topsi-degF-BTU.esp, you can easily change thelibrary to this by clicking the Choose Librarybutton in the Select from Library dialog box.The library referenced above is in both theLibraries and Settings folder under you classfiles folder or in the main Femap installationfolder.•To create the plate property, right-click the Properties object in the Model Info window and select New.•In the Define Property –PLATE Element Type dialog box select the material previously created from the Material drop-down list.•Enter the Title as 2.5 mm Thick Plate.•Enter the Thickness as 2.5.•Click OK to continue.Create the a Beam property.•FEMAP will automatically prompt you for the next property. To change to a beam property, click theElem/Property Type button, and change theElem/Property Type to Beam.•FEMAP now displays the Define Element -BEAM Element Type dialog box.•Set the Title to 25 X 12.5 X 15 X 2.5 C-Channel•Set the Material to the aluminum material created earlier.•Instead of entering the beam properties manually, click the Shape button to enter the cross-section data directly.•In the Cross Section Definition dialog box, select Channel (C) Section from the Shape drop-down list.•Enter the following:Height25Width, top12.5Width,bottom15Thick,top 1.5Thick, bottom 2.5Thickness 2.5•Check the option for Reference Point on. Using the arrow buttons, move the Reference Point to theupper left corner of the channel cross section. You should see the letter R as the indication of thelocation of the reference point.•Click OK to confirm your entries in the Cross Section Definition dialog box.Note how the fields in the Define Property dialog boxhave been filled in with the calculated values for thebeam property.•Click OK to create the first beam’s property.•Click Cancel or use the Esc key to exit the property command.Save your model.Step 3:Create the surfaces for the modelCreate the Boundary Surfaces that will be meshed with plates. Boundary Surfaces are composed of exterior, and optionally, interior closed connected curves.•In our example, we will create two boundaries.Select the Geometry, Boundary Surface, FromCurves command.•Select the six curves (curves 1-6) that make up the left boundary in any order. Click OK in the EntitySelection… dialog box to create the boundarysurface.•Create another Boundary Surface using the four curves (curves 2, 7, 8, and 9) in the right boundary.•Click Cancel or press Esc key to exit the command.Convert the Boundary Surfaces to Parasolid surfaces and create a single sheet body.•Select the Geometry, Surface, Convert command.•Click Select All to choose both boundary surfaces and click OK.•When prompted to “OK to delete original surfaces?”, click YES•Click Cancel or press Esc key to exit the command.Note how the two surfaces now appear in the ModelInfo window as sheet solids.•Select the Geometry, Solid, Stitch command.•In the Entity Selection dialog box, click Select All, and then click OK.•In the Surface/Solid Stitching dialog box, Disable (uncheck the box) for the option, Cleanup Mergeable Curves.•With highlighting enabled in the Model Info pane toolbar, select the solid (3..Stitched Body) and notehow the vertical mid-line is still part of the body. Ifyou had had not disabled the option for CleanupMergeable Curves, the stitching operation wouldrecognize that the two surfaces share a commonedge and lie on a tangent plane resulting in a into asingle surface sheet body.Step 4:Mesh the surfacesSet a new default mesh size.•Select the command, Mesh, Mesh Control, Default Size.•In the Default Mesh Size dialog box, set the Size to25.0and then, click OK to apply the new setting.Visualize the mesh size.•To visualize the mesh spacing, press the F6key.This activates the View Options command.•Under the Labels, Entities and Color category, select the Curve –Mesh Size option. In the Show Assection, choose 3..Symbols and Count to turn on theMesh Size indicators on curves. Also, check theDraw Entity option on (this can also be toggled onand off from the View Style, Mesh Size icon on theView toolbar).•Click OK to display the Mesh Size indicatorsTurn off display of the surfaces.•On the Entity Display toolbar, click the ViewGeometry Toggle iconNote that the display of all geometry has been turnedoff. Also note how the display of icons on the toolbarhave changed from filled to unfilled. Filled iconsindicate the entity type is displayed and unfilled icons indicate the entity type is not displayed.•On the Entity Display toolbar, click the View Curves Toggle icon. This will turn on display of curves.Adjust the mesh sizes on the surface.•Select Mesh, Mesh Control, Size Along Curve command.•Select the vertical midline splitting the two surfaces and the vertical edge on the right side of the body(curves 13 and 17) and click OK to confirm yourselection and set the mesh size on those two curves.•Change the Number of Elements to 20and click OK.Note how the mesh size indicators have beenupdated to show the finer mesh size as well as thenumber of elements along the two curves youupdated the mesh size on. Only those curves,surfaces and solids that have had mesh sizes setmanually with the Mesh, Mesh Control, Size Along…command will have the number of elements ontheir respective curves displayed. No mesh sizenumber indicates that the default mesh size is beingused.Set the mesh attributes on the surfaces.•Select the command, Mesh, Mesh Control, Attributes on Surface.•In the Entity Selection dialog box, click the Select All button, and then click OK.•In the Surface Mesh Attributes dialog box, set the Property to 1..2.5 mm Thick Plate.Set the option for Offset to Surface To Bottom Face.This will automatically set the offset of the mesh sothat the bottom face of the elements lie on thesurface.Enable the option for Map Subdivisions.•Click OK to set the mesh attributes.•Click the Esc key to exit the command.Mesh the surfaces.•Select the command, Mesh, Geometry, Surfaces.•In the Entity Selection dialog box, click the Select All button, and then click OK.Your model should appear as below.The view is set to display elements by element color, and in this case, the default color for elements arewhite, making the display appear as if it is inwireframe mode.Change the color of the elements.•In the Model Info pane, expand the Model, Elements object, and then the By Type object.You should see an element object, Plate, Linear.The number indicates the number of this type ofelement in the model.•Right-click the Plate, Linear object and select Color from the menu.•In the Color Palette dialog box, select one of the colors and click OK.Change the display of the elements to the property color.•On the View toolbar, select the View Style icon and then the Color With, Property Colors command.Modify the mesh using by setting the mesh size on surfaces and then remeshing the model.•Select the command, Mesh, Mesh Control, Size on Surfaces.•In the Entity Selection dialog box, click the Select All button, and then click OK.•In the Automatic Mesh Sizing dialog box, set the Element Size to 12.5.Enable the option for Replace Mesh Sizes on AllCurves.Disable the options for both Max Angle Toleranceand Max Elem on Small Feature.Click OK to set the mesh sizes.Note how the mesh size indicators on the curveshave been updated to show the new mesh size.Modify the mesh size on the arc.•Select the command, Mesh, Mesh Control, Interactive.•In the Interactive Mesh Sizing dialog box, click the Subtract button. Make sure you do this beforeselecting any curves.•Select the arc, then click Done. The mesh size on the curve should now be shown as 12.Remesh the surfaces.•Select the Mesh, Geometry, Surfaces command.•In the Entity Selection dialog box, click the Select All button, then click OK.•Since the surfaces have already been meshed, the Meshing Already Meshed Surfaces dialog box isopened. Accept the default setting, Delete ExistingMesh and Remesh option and click OK to remeshthe surfaces.•Click OK in the Automesh Surfaces dialog box.Your mesh should appear as below.Display the quality of the mesh.•Activate the Meshing Toolbox. If it is already activated and in the background or tabbed closed,click the Meshing Toolbox tab. If the toolbox is notopen, click the Meshing Toolbox icon on the Panestoolbar.•On the Meshing Toolbox’s toolbar, click the Quality icon.The mesh quality should be displayed as shownbelow. The red colored elements indicate elementswith a Jacobian value exceeding 0.6.Expand the Quality tool to display the maximum value of the Jacobian quality measurement.The Jacobian value is the comparison of all theelement’s quality values (aspect ratio, etc.) versus anideal element of the same type.•Expand the Quality tool by clicking on the Quality object in the Meshing Toolbox.Note how the worst element quality is at a value of.642246.•Click the Quality icon again on the MeshingToolbox’s toolbar to turn off display of the meshquality.Turn off display of the mesh size indicators•On the View toolbar, select the View Style icon and select Mesh Size from the menu.Step 5:Constrain the plateConstrain the Model. For this example, we will add boundary conditions to the geometry of the modelbefore meshing. FEMAP will automatically expand the boundary conditions out to the nodes when exporting the analysis model to your solver.•Create a constraint set by expanding the Model Info pane and selecting New from the menu.•In the New Constraint Set dialog box, set the Title to Pinned Edges and then click OK to create the newconstraint set.Create pinned constraints on the edges of the panels.•Expand the Pinned Edges constraint set in the Model Info pane.•Right-click Constraint Definitions and select On Curve from the menu.•In the Entity Selection dialog box, select the four curves parallel to the model’s X-axis and the right edge of the plates. Use the Preview button tohighlight the selected curves before clicking the OK button to confirm you’ve selected the correct curves.•In the Create Constraints on Geometry dialog box, enter a descriptive Title for the constraint definition and set the constraint to Pinned –No Translation.•Click OK to create the constraints.•With highlighting enabled, click the newly created constraint in the Model Info pane. The geometry that is attached to the constraint should be displayed as highlighted.Step 6:Add the support beamsAdd the support beams.•Select Mesh, Geometry, Curve command. Select the left straight edges and the center vertical edge as indicated below.•Select the channel, 2..25 X 12.5…C-Channelproperty created earlier from the Property drop-down list. Click OK to continue.Add the support beams (continued).•FEMAP will now ask for a vector to orient the Y-Axis of the beam elements, align the beam Y-Axis withthe Global X-Axis (Base: 0,0,0Tip: 1,0,0).Since the element cross section displays are not turned on, you will need to turn this on at this time to display the beam shape and the element thickness of theshells.•Select the View Style icon on the View toolbar, and then select Thickness/Cross Section from the menu.The plate and beam offset are also not displayed.Reorient the view to the front view orientation byselecting the Orient Front icon on the ViewOrientation toolbar.Note how the offsets are not displayed.Select the View Style icon on the View toolbar, and then select Offsets from the menu.Visualize the resulting mesh.•Rotate the view so that you can see the entire model.In the next set of steps, you will modify the offsets ofthe beams and for some of the beams, their directionwill need to be reversed.Modify the color of the beam property.•Right-click the property 2..25 X 12.5 X 15 X 2.5in the Model Info pane and select Color from the menu.•Change the color of the property to some other color different than the existing channel property.Modify the offsets of the beam so that their offset location is set to the reference location you set whencreating the property.•Select the command, Modify, Update Elements, Line Element Offsets.•In the Entity Selection dialog box, click the Method button and select Property from the menu.Note how the title of the dialog box changed to Entity Selection –Select Element(s) to Update Offsets (ByProperty).•Select one of the beam elements, and then click OK.•In the Update Element Offsets dialog box, click the Move to Reference Point button and then click OK.You will need to refresh your graphics pane to update it to display the beam offsets correctly.•Press the Ctrl+g hotkey to refresh the display.The beam offsets should appear as below, indicating that some of the beams need to have their directionreversed.Reverse the direction of the channel elements that are incorrectly oriented.•Select the command, Modify, Update Elements, Line Element Reverse Direction.•In the Entity Selection dialog box, click the Methods button and select On Curve from the menu.•Select the curve on the lower left and the middle curve. Use the Preview button to confirm yourselection and then, click OK.•In the Update Element Direction dialog box, select the Reverse Direction radio button and then, clickOK.Note that the direction of the beams is now correct(the shorter flange is at the top of the beam),however, their offsets will need to be reset.Correct the offsets of the beams just reversed.•Select the command, Modify, Update Elements, Line Element Offsets.•In the Entity Selection dialog box, click the Previous button and then, click OK.You may want to use the Preview button to confirmthat the elements that you selected for reversing arestill the selected beams.•Again, in the Update Element Offsets dialog box, click the Move to Reference Point button and OK.Switch to the front view of the model to confirm that the beam elements are oriented and offset correctly.•Select Orient Front icon on the View Orient toolbar.Note how the top of the channels line on the bottomof the plates.Run final checks on the model. When you mesh different portions of a model at different times, there will be coincident nodes, essentially, sections of your model that overlap.•Select Tools, Check, Coincident Nodes.•Select All of the nodes and click OK.•In the Check/Merge Coincident dialog box, set the option for Keep ID to Lower ID.•Click the Preview button.•Click the Done button.•In the Check/Merge Coincident dialog box, click OK to merge the nodes.Step 7:Apply a load to the platesCreate a load on the plates.•In the Model Info pane, right-click the Loads object and select New from the menu.•In the New Load Set dialog box, enter a descriptive Title for the load set and then click OK.Add a force load to the left plate.•Expand the newly created load set.•Right-click the Load Definitions object and select On Surface.•Select both surfaces and click OK in the Entity Selection dialog box.•In the Create Loads on Surface(s)dialog box, add a descriptive Title.Set the load type to Force.Set the Direction to Normal to Surface.Set the Magnitude to -500.Disable(uncheck) the option for Total Load. This will apply a 500N load to each of the selected surfacesinstead of distributing a 500 N load among thesurfaces.•Click OK to apply the load to the two surfaces.Display the loaded surfaces.•Just like you did when you highlighted the constraint, click the newly created load. If highlighting is stillenabled, you should see the two surfaceshighlighted.•Press the Ctrl+g hotkey to refresh the display.Save your model.Step 8:Analyze the model and review the resultsAt this point, your model is ready to analyze with the NX Nastran solver.•Select the Model, Analysis command, or right-click on the Analyses object in the Model Info window andselect Manage, to open the Analysis Set Managerdialog box.•Click on New to create a new analysis set.•Give it a title, set the Solver to NX Nastran, the Analysis Type to 1..Linear Statics and, click OK.•Click on Analyze to start the analysis.This will open the Analysis Manager pane.•If no error or warnings are generated by thisanalysis, the results are automatically imported intoyour Femap model.Display the deformed model.•Activate the PostProcessing toolbox.•Expand the Deformed tool.•Set the Style to Deformed.Display the stress contours for the plates.•Expand the Contour tool.•Set the Style to Contour.Your graphics pane should appear similar to below.Note that you cannot simultaneously beam andshell/solid contours. In the next step, you’ll display a beam diagram.Turn off display of the deformed shape and stress contours.•On the PostProcessing Toolbox ’s toolbar, click the Set to Undeformed, No Contour, No Freebody icon.Display a beam diagram of the maximum stress on the beams.•For the Contour Style, select Beam Diagram.•Click the Select Output Vector icon.•In the Select Output Vector dialog box, enter Beam for Title Contains.•Click the Output Filter button and select 4..Line Elements. This will set the list to show only results available for the beam elements in the model.•Scroll down the list and select 3164..Beam End A Max Comb Stress.•Click OK to set the contour output vector.Turn off display of the plate elements.•In the Model Info pane, expand the Model, Elements, By Type object and uncheck the visibility check boxfor Plate, Linear.•Your model should now appear similar to the following.Turn off the display of all entities except for beams.•Press the Ctrl+q hotkey.In the View Visibility dialog box, click the All Offbutton, the check the box on for Elements.•Click the Done button.The default for beam directions is to display the results in the element y-direction. This step will change theresults to the element z-direction.•In the PostProcessing Toolbox’s Contour tool, expand the Show As tool•Set the Direction to Element Z.。
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。
美国NASA的卫星设计离不开Femap - 航空航天
计划
在GLAS系统之前的的开发过程中，工程师已经对一定数量的 部件和子系统进行了物理测试。采用FEMAP以后，分析师正努力 将这些信息用来改善他们的分析模型的精度。这被称为模型的相 关性分析。当整个卫星装配建立并测试后，他们将利用这些测试 数据来进一步精炼他们的模型。
结果
• 当NASTRAN解算结果与分析师的预期不同时，他们利用 FEMAP的模型关联查询功能来寻找合理的解释。比如，选择一个 单元，将调出其特征的详细列表（比如约束、与哪些单元相连 等）。利用该工具，分析师能够轻易地找到在正常模式动态分析 中导致错误结果的一个人工接地条件 － 模型零件本应该自由移
局势
在2001年12月，NASA发射地球科学激光测高仪系统 （GLAS）。GLAS是ICESat航天器上面的主要科学仪器，由数千个 独立零件组成，重量大约为600磅。同所有卫星一样，该系统必须 经得住发射时的极大推力（相当于8倍于重力加速度的发射加速 度；对随机振动的动态响应最大为30g）。但是，对于GLAS来说，
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Femap
• 分析师把 IGES文件导入 FEMAP之中。自从 FEMAP软件于上个 世纪90年代初期 推出以来，美国 国家航空航天局 戈达德空间飞行中心（NASA Goddard）分析部门的数个成员就 一直使用FEMAP。NASA选择Femap的原因之一是由于它的低成本 和易用性。另外，GLAS系统的主要分析承包商（Orbital Sciences Corporation）也使用FEMAP。 • 分析师利用FEMAP的分层功能，从CAD数据中建立分析模 型。导入的IGES文件置于一层，同时把分析师用作他们模型基础 的点和线放置在另一层。通过隐藏包含IGES模型的那一层，分析 师能够只显示他们需要的信息。 • 分析师使用壳单元和梁单元构建用于动态分析的二维模型， 或者使用实体单元构建用于热分析的三维模型，从而建立分析用 的网格模型。他们采取混合的网格划分方法：对于预期承受复杂 负荷的区域进行手动网格划分，对不太复杂的区域则采用FEMAP 的自动网格划分。 • GLAS系统项目组的分析师们开发了一种新方法对用作主仪 器平台的蜂巢面板进行建模。通过利用FEMAP能够按照材料方向 来改变材料属性的功能，他们发现蜂巢结构核心的机械属性将根 据其朝向而发生极大变化。 • 通过FEMAP建立的分析模型被导出到NASTRAN，这是该项 目采用的主要有限元解算器。NASA的分析师与其承包商使用的 NASTRAN是不同的版本，但是不管是哪个版本，FEMAP都能够为 该解算器输出准确的文件，确保了来自所有分析师的结果的一致 性。 • 一旦NASTRAN解算完毕，结果被传送回FEMAP中进行可视 化处理。
FEMAP培训教程1
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有限元预备知识：有限元分析及应用
1-3 场问题的求解策略及方法
一、求解策略： • • 1、直接法：求解基本方程和相应定解条件的解； 2、间接法：基于变分原理，构造基本方程及相应定解条件的泛函形式 ，通过求解泛函的极值来获得原问题的近似解。即将微分形式转化与 其等价的泛函变分的积分形式； 二、求解方法： • • • • 1、解析或半解析法： 2、数值法： A）基于直接法的数值法，如差分法； B）基于间接法的数值法，如等效积分法（如里兹法）、有限元法等
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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：有限元分析及应用
1-1 工程和科学中典型问题
在工程技术领域内，经常会遇到两类典型的问题。第一类问题，可 以归结为有限个已知单元体的组合。例如，材料力学中的连续梁、建 筑结构框架和桁架结构。把这类问题称为离散系统。如左图所示平面 桁架结构，是由6个承受轴向力的“杆单元”组成。尽管离散系统是可 解的，但是求解右图这类复杂的离散系统，要依靠计算机技术。
有限元结果分析及可视化
• 有限元计算结果分类 • 有限元结果分析 • 有限元结果的可视化 常用有限元分析系统简介 • 有限元分析系统的基本组成 • 有限元分析系统的基本功能 • 常见商业化有限元分析系统
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有限元预备知识：有限元分析及应用
绪论 • • • • • • • • • 1-1工程和科学中典型问题 1-2 场问题的一般描述 1-3 场问题的求解策略及求解方法比较 1-4 有限元法基本思想 1-5 有限元法的基本步骤 1-6 有限单元法的发展 1-7 有限单元法的基本内容 1-8 有限单元法的应用 1-9 有限元法的几个热点问题
femap
femap一、模型简化1.移除小孔《1》几何元素——曲面——移除孔——选孔的两个边线《2》几何工具箱-特征移除—环2.去圆角几何工具箱-特征移除-曲面-选倒角曲面3.映射网格先分线,画一个面,选映射-选要被划分的面,选控制点4.频率分析频率分析时,必须用mm-T-s-mpa的单位制.5.添加实体-添加-选择临近要合并的实体6选择方法与拾取方法很有效，尤其只有单元无几何，分组分层是个好办法7建立RBE2单元首先建立一个刚性单元得而属性，之后选择“模型”——单元（确保刚性单元属性是激活的），直接可以建立圆节点和中心的RBE2。
此种连接方式等同于ABAQUS的耦合属性，相当于ANSYS的mpc184以及ansys&workbench的关节连接方法。
8nastran PSHELL对应的卡片PSHELL对应FEMAP的板属性9后处理隐藏单元的边可以选择是否显示后处理单元的边10.瞬态(振动)动力学输出选项其中瞬态时间步与间隔选项有以下规定步数×每步时间=动力学加载时间，输出间隔为间隔的步数，如图为每十步输出一个积分结果，加上0时刻的结果应该十一个输出积分结果。
如果用模态法，需要添加莫泰限定响应。
11.梁单元的弯曲中心定义注意事项定义梁单元需要定义弯曲中心轴（就是绕那个轴旋转）。
而NASTAN指定的是弯曲面的法向.12.BAILOUT此选项可以用来稳定模型，但结果不一定正确，类似于软弹簧选项，13.注意在平面问题中，需要约束一个面的轴向位移，确保模型稳定，否则需要开BAILOUT14.云图剖切视图——高级后处理——动态切割平面。
15.壳单元显示两侧应力选择后处理数据——“两侧平面等值线”16.单元厚度与截面如图17.刚性单元连接1.reb2=运动连接（ABAQUS）,REB3=分布连接（ABAQUS）2.REB3要加权后才能计算。
3.关键点与RP必须与非独立节点共同有六个约束，而且FEMAP 的独立关联点不需要而外加对称加约束，直接定义点时就可以定义约束，而ABAQUS必须对关键点加对称约束。
2024年度《FEMAP示例入门与提高》版本83
根据桥梁的实际支撑情况，设置桥墩底部 的固定约束、桥面的滑动约束等。
通过FEMAP进行桥梁结构的有限元分析， 得到桥梁的应力、变形等结果，并评估其 安全性。
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求解器选择与结果输 出设置
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求解器类型介绍及选择建议
直接求解器
基于直接法，适用于中小规模问题，计算精度高，但内存消耗较大 。
的车身变形、加速度、能量吸收等数据。
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可视化设计
根据数据的类型和特点，选择合适的图表类型和色彩方案，设计出直观
、易懂的可视化界面。
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结果展示
将设计好的可视化界面应用于汽车碰撞安全性分析结果，通过图表、动
画等形式展示车身在不同碰撞工况下的表现，帮助用户更直观地了解汽
车的安全性能。
飞机机翼结构优化设计结果
展示飞机机翼结构优化设计的结果，包括优化前后的性能对比、成 本降低和效益提升等方面的分析。
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THANKS
感谢观看
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迭代求解器
基于迭代法，适用于大规模问题，内存消耗较小，但计算精度可能 受迭代次数和收敛准则影响。
选择建议
对于中小规模、对精度要求高的问题，推荐使用直接求解器；对于大 规模问题或需要快速求解的场景，推荐使用迭代求解器。
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结果输出设置方法
结果文件类型
支持多种格式的结果文件输出，如文本文件、 Excel文件、图形文件等。
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施加边界条件
根据实际问题，为模型施加适当的边界条 件，如固定约束、位移约束、力或压力载 荷等。
Siemens-CAE-Femap-11-3-新功能介绍
设定 Nastran 分析研究标题
Femap 支持直接在 Nastran 里面定义非
分析研究标题设定功能得到了增强，允许 零 约束，因此 用户可以 直 接 在单点约束
用户选择性地添加其它有意义的属性，比 （SPC）实体上面定 义 约束，不需要负荷
如文件名称和子格 ID。此外，若结果数据 定义。
集的读取次数超过一次，Femap 将自动管 理版本修改。
网格平滑 增强了超弯曲表面网格平滑功能，能够生 成更准确、更美观的网格。
网格细化 用户现在可以交互细化特定区域内的一个 现ห้องสมุดไป่ตู้网格，更好地捕捉盈利集中区（比如 用新 的 单元 细 化 指 令）。通 过 采 用这一简 化工作流，可以轻松选择一些单元，立即 将每个原始单元的网格细化为四个或九个 单元。此外，用户还可以对选择内容进行 增删，并且使用“选择增长和收缩”工具。 在网格细化过程中，Femap 将自动细化任 何内部梁单元，使之与新定义的网格密度 匹配，并且自动传播任何负荷、约束或层 压板属性。
据 表 或者剪贴 板，以便将其 粘贴到包括 Excel 在内的其它应用中。当输入到数据 表中时，会采用与 Nastran f06 输出文件 类似的格式。
若用户的设置偏好是创建自由体图表，现 在可以在文件偏好结果标签里面控制和设 置这些选项。
创建图表 用户现在可以直接从模型信息树区域创建 新的数据系列，简化转换、加速度和温度 输出数量的图表创建过程。
硬点网格划分的管理 网格划分工具箱增加了在几何图形编辑和 更新之后将硬点与表面自动重新关联的功 能，从而改进了对硬点网格划分的处理和 管理。
几何图形清根 现在可以在几何（Parasolid® 软件）层次 永久性应用几何图形清根操作，包括移除 小曲线和外来点，从而创建新的清洁几何 实体。
第3章 网格划分(FEM)
4.逐个生成或改动网格
在Finite Element下Create / Node ,Create / Element,Create / MPC及Modify中
5. 应用例子
网格与几何相关性
(1) 用paver自动划分表面
（2）用Sweep / Element / Normal，取A->B方向，拉伸出 hexa实体单元；
处理几何调不协
（1）消除裂纹
方法
(a) 用Edit/surface/edge match把缝消除 (b) 用create/surface/trimmed建新几何消除缝隙 （2）用网格控制
确保网格一致，如用硬点或create/Mesh seed/tabular等
3. 用变换生成网格
Transform对已有网格移动、转动、镜面反射等生新网格
(1) 可划分线，面和体 (2) 用户对网格有很高控制
(a) 指定参数方向上划分数; (b) 选择划分模式，控制每结点位置
(3)只适用于简单几何
须把B-rep Solid或trimmed Surface转成简单几何 几何内硬点、硬线(hard geometry)无效
Paver
(1) 能划分任意曲面 (2) 用户对网格的控制度不如Isomesh
单元拓普 ： Hex8,Hex20,wedge等 选取需划分的几何体 Apply生成网格。
菜单:
示例
几何协调与单元协调
几何协调性
(1) 几何是协调: 二几何间有共同一致的边或面 (2) 几何间协调，自动网格划分时，交界处网格自动一致
(3) 几何体交接处网格疏密，按优先级来定
（a）Mesh seed （b）相邻几何上网格划分相一致 （c）全局单元长
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Femap实体模型简化和网格划分实例
NST（Beijing）有限公司Frank Fang
关键词：Femap；NX Nastran；CAE；实体模型简化；网格划分；Meshing Toolbox；
1、出现的问题及解决思路
在使用Femap过程中，当已经划分好网格，同时也设置好边界条件后，进行求解计算时，由于各种原因（参数没有正确设置等），很有可能出现一些致命错误。
如下图所示：
上图说明出现一个致命错误，点击Show Details，会弹出错误的详细信息：
然后可以通过上面的提示查找出错误的原因，从而进行参数的修正，使分析能够进行下去。
本分析的出错原因是：只对几何模型Geometry的外表面进行了面网的划分，而没有对其进行实体网格划分，如下图所示：
Model的单元类型是Plot Planar，说明网格是面网格；单元形状是Tri 3-noded，说明网格是3个节点的三角形网格。
同时把Properties的属性全部隐藏，右边的网格仍然再显示，都说明当前的网格不是实体网格。
很显然，需要的是实体网格，而现在只有三角形的面网格，因此Femap会出现错误提示。
解决思路：对于实体模型，先对其进行面网格划分是没有错误的，但是当面网划分完成，同时
检查单元没有问题后，就必须对其进行实体网格划分，然后才进行分析计算。
如果划分的面网或体网有问题，不能正确划分时，就需要判断是否是几何模型正确，或几何模型细节太多，需要对其简化。
本分析可以在现有面网的基础上（参数暂时不用修改），继续划分实体网格，但是需要检查面网的品质，如下图所示：
面网的长宽比、雅克比值都不是特别理想，值偏大。
虽然值偏大，但是可以尝试一下看能否正常划分实体网格，执行Mesh-Geometry-Solid命令，划分体网：
但是仍然会出现问题，如下图所示：
说明划分实体网格出现错误。
在Message中会有详细提示：
提示最小角度A=0.57433，说明网格质量太差。
到目前为止，实体网格还是不能正常划分，说明之前的面网格质量不太好，即需要重新划分面网格，或者由于本几何体小特征太多，先简化模型后再划分面网。
2、Femap网格划分
重新划分面网，其实就是对那些不重要的小边、小面进行合并等处理，以为得到较好网格做准备。
Femap中有个非常有用的工具-Geometry Preparation，可以高效的处理此类问题，如下图所示：
可以按照其默认值1.55，或稍大值1.6来处理，如下图示：
会得到如下图所示效果：
一些面会自动合并，这就给网格划分及提高网格品质带来便利。
然后再划分面网，如下图所示：
再查看面网品质，品质有提高，下图为Mesh Size=1.6是的网格品质：
再划分体网：
可以正常划分体网，在Message中有详细提示：
实体网格能够正常划分后，就可以分析求解了，结果如下图所示：
3、Femap几何模型简化工具
虽然上面可以划分出体网，并能够正常分析计算，但是其网格品质也不够理想，其C值最大为32.768，J值最大为0.906。
因此如果想更好的提高网格品质，就必须先对几何模型简化，删除或抑制那些不重要的小边、小面、倒角、圆角、孔等。
Femap中对于解决此类问题有一个很强大的工具：Meshing Toolbox，其中有特征抑制、特征编辑、特征删除等命令，可以很方便地处理此类小特征，使模型得到简化。
当然，如果先在CAD软件中简化则更方便，如在NX、Pre/E、CATIA、Solid Edge、Solidworks等中简化模型，然后导入Femap中。
Femap可以接收上述主流CAD的数据，如下图示：
大家有兴趣可以尝试一下，从实体模型简化（在CAD软件简化、或在Femap中简化）和导入、网格划分及修改，到最后得到比较理想的分析结果，其中网格划分的过程可参考上面的方法。
4、小结
本文主要介绍了Femap实体模型简化和网格划分中出现的一些常见问题，及解决问题的常规思路和方法，Femap软件简单易用，用许多非常实用的工具，可以方便解决非常复杂的问题。
上述的思路和方法供使用Femap的同仁们参考，希望能抛砖引玉。
2012年10月
附：如大家有Femap技术问题，欢迎交流：fangfenghao@。