UG NX有限元分析(一)——基础知识篇(任钦海)
UG实用教程UGNX基础知识课件
1.2.2 操作界面
• 启动UG NX 6软件后，打开零件，进入UG NX 6的操作界面，如 图1.2所示。
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1.3 文件管理
• 文件管理是UG中最为基本和常用的操作 ，在开始创建零部件模型前，都必须有 文件存在。本节将主要介绍文件管理的 基本操作方法。
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1.2.1 软件启动
• 启动UG NX 6中文版，常用的有以下两种方法。 • （1）双击桌面上UG NX 6的快捷方式图标，便可启动UG NX 6中文版。 • （2）执行“开始”|“所有程序”|“UG NX 6.0”|“UG NX 6.0”命令，启动
UG NX 6中文版。 • UG NX 6中文版启动界面如图1.1所示。
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1.2 UG NX 6工作界面
• 工作界面是设计者与UG NX 6系统的交 流平台，对于初级用于，有必要对UG NX 6的工作界面进行介绍，在后续进一 步学习后，可根据个人的应用情况及习 惯，定制适合自己的工作界面。本节主 要介绍系统默认的工作界面。
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欧盟EUP环保指令 继WEEE、RoHS指令之后，欧盟另一项主要针对能耗的技术壁垒指令——“用能源产品生态
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1.4.3 曲线工具栏
• 曲线工具栏提供创建各种形状曲线的工 具，如图1.19所示。
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1.4.4 特征工具栏
• 特征工具栏提供创建参数化特征实体模 型的大部分工具，主要用于建立规则和 不太复杂的模型，如图1.20所示。
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1.4.5 定制工具栏
• 工具栏的用户定制是指利用系统提供的接口对工具栏进行个性化的设定。用户可 以根据工作的需要对工具栏进行定制，例如隐藏或显示工具栏，隐藏或显示工具 按钮，隐藏会显示工具图标提示文字等。本小节将介绍工具栏的定制方法。
第1章UGNX基础知识
采用复合建模技术，可实现实体建模、曲线建模、曲 面建模等。
第1章UGNX基础知识
1.1.2 UG NX 功能模块
1．CAD模块
CAD（Computer Aided Design，计 算机辅助设计）主要包括实体建模、 自由曲面建模、工程制图、钣金设计、 装配建模等模块。
信息：其主要的功能是列出所指定的项目或零件的
信息。
第1章UGNX基础知识
分析：提供了一组测量和分析命令，使用这些命令 可显示模型的有关信息并修改分析模型的参数，例 如，比较两个零件间特征或几何的差异，测量模型 的长度、角度、区域等几何属性，以及分析装配间 隙等。
首选项：提供了一些选项，可用于设置当前的操作 环境。 窗口：用于新建工作窗口，并设置窗口间的排列方 式，以及在打开的窗口间切换等操作。
第1章UGNX基础知识
1.1.5 UG特征的关系
从上一节中，我们了解到UG主要是通过使用“特 征”来创建三维图形的，这里需要注意的是：如果 一个特征取决于另一个对象而存在，则它是此对象 的子对象或相关对象。而此对象反过来就是其子特 征的父特征。
父特征可以有多个子特征，而子特征也可以有多个 父特征。作为子特征的特征同时也可以是其他特征 的父特征。
3．CAE模块
CAE（Computer Aided
Engineering，计算机辅助工程）
主要包括机构运动及运动力学
分析、结构分析、注塑流体仿
真等模块。
第1章UGNX基础知识
机构运动及运动力学分析：提供了机械运动系统的 虚拟样机。 结构分析：它是一个集成化的建模分析工具，能对零 件装配前后进行处理，用于工程仿真和性能评估。 注塑流体仿真：它是对注塑模零件的塑料流动进行 仿真的工具。
UG有限元分析教程
UG有限元分析教程有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）是一种计算方法，用于求解连续介质力学问题。
UG作为一款常用的三维CAD软件，也提供了相应的有限元分析功能，下面将介绍UG有限元分析的基本流程和步骤。
首先，建立几何模型是有限元分析的第一步。
在UG中，可以通过绘制线与曲线、创建体与表面等操作，构建出所需的几何形状。
在建模过程中，需要注意几何模型的准确性和合理性，以保证模拟结果的可靠性。
然后，进行网格划分。
有限元分析将几何模型离散化为多个小单元，每个小单元称为网格，通过将整个模型划分为有限个网格单元，可以更容易地对模型进行数值计算。
在UG中，可以选择不同的网格划分算法和参数设置，以求得较为合适的网格划分结果。
接下来，定义边界条件和加载条件。
在有限元分析中，需要对模型的边界进行约束和加载，以模拟真实的工程环境。
在UG中，可以通过选择特定面或边进行边界条件设置，例如固定边界条件、约束边界条件等。
同时，还可以对特定面或边进行加载条件设置，如施加力、施加压力等。
完成边界条件和加载条件的定义后，即可进行求解。
在UG中，可以通过调用有限元分析求解器进行计算。
求解过程中，UG会对模型进行离散化计算，并得到相应的应力、应变等结果。
求解的时间长短与模型的复杂性、计算机性能等因素有关。
最后，进行后处理。
在有限元分析中，后处理是对求解结果的分析和可视化。
UG提供了丰富的后处理工具，可以对应力、应变等结果进行图形显示和数据分析，并以形式化报告的形式输出结果。
总结而言，UG有限元分析是一项强大的工程分析工具，可以帮助工程师解决各种复杂的力学问题。
通过建立几何模型、网格划分、定义边界条件和加载条件、求解和后处理，可以得到模型的应力、应变等结果，以指导后续的工程设计和优化工作。
第2章UG NX有限元分析入门-专题实例
Байду номын сангаас 1）拆分体操作
双击【仿真导航器】窗口分级树中的【Diaolan_fem1.fem】节点，进 入FEM环境，再双击【Diaolan_fem1_i.prt】理想化模型节点，即可进 入理想化模型环境，对模型进行相关操作。
拆分体相关参 数设置 拆分体结果示 意图
2）分割面操作
单击【理想化几何体】图标右侧的小三角符号，单击出现的【分割面】图 标，弹出【分割面】对话框：
设置相关参数
3个最小值及 3个最大值
4）编辑后处理视图
选择【编辑后处理视图】命令，可以对后处理中的【显示】、【图例】、 【文本】等内容进行相关参数设置；单击【编辑后处理视图】命令，弹出相 应的对话框；
选取不同 的项目编 辑相应的 结果
勾选显示未变形 的模型示意图
5）显示3D轴对称结构
单击【编辑后处理视图】对话框中的【显示于】后面的下拉小三角形符号， 选择【3D轴对称结构】，单击后面的【选项】按钮，弹出【3D轴对称】设 置对话框
2.2.3 操作步骤
创建有限元模型的解算方案 设置有限元模型基本参数 划分有限元模型网格 创建仿真模型 求解 后处理，分析吊篮模型的变形和应力情况
（1）创建有限元模型的解算方案
依次左键单击【开始】和【高级仿真】，右键单击弹出的【新建FEM和仿真】选项， 弹出【新建FEM和仿真】对话框，设置相关参数，即可进入了创建有限元模型的环 境，注意在【仿真导航器】窗口的分级树中出现了相关节点。
位移幅值 云图
Von Mises 云图
2）查看云图最大值及最小值
查看截面变形和应力的最大值与最小值可以通过【后处理导航器】中的【云图绘图】 中的【Post View1】来实现；
NX9.0 有限元分析教程 LXW
第一篇单个零件FEM过程一、UG 分析基本流程介绍1、获得分析模型（零件或装配）2、选择解算器3、理想化模型4、建立有限元模型（划网格），并给网格赋予材料及物理属性等。
5、建立仿真模型：添加边界条件（载荷及约束）6、解算7、后处理结果及报告。
二、各个阶段导航栏意义1.解算文件2.有限元模型文件3.理想化模型文件4.主模型文件5.解算方案6.结果具体事例如下：一、建立模型二、建立有限元模型选择NX Nastran点击确定后弹出“新建FEM ”窗口双击i.part 进行理想化模型CAD 部件：窗口中有多个零件时，选择哪个零件进行分析。
体：选择需要的零件分析类型：轴对称结构分析：用2D 体选项选择镜像截面。
主要要与对镜像部件的简化分析。
三、网格划分1.在理想化模型中进行操作完成后，要返回到FEM环境中，此时不要右击MODEL，然后选择新建FEM。
返回FEM工作环境的方法:：方法1：将鼠标放在图示位置，当鼠标由箭头变成图示样式时点击，然后在展开的“仿真文件视图”中选择FEM即可回到FEM环境。
壁网格参数：可以沿着网格扫略的方向设置指定的N层网格。
四、给网格赋予材料及物理属性。
划分完网格后，双击SOLID ，弹出“网格收集器”：此步骤主要是赋予网格材料及物理属性.单击实体属性后侧的“小扳手：编辑”弹出“PSOLID ”对话框，属性中材料：继承的。
意思是网格的材料是继承的建模时模型的设置材料。
（一般建模时不设置材料）单击后侧的小按钮弹出“材料列表”，此时可以选择任意材料赋予给网格。
点击材料列表中的“检查材料”弹出下表：主要是材料的性能，此时可以进行更改。
选择好材料后点击确定，回到PSOLID 视图，此时显示的材料即为确定的材料，点击确定，回到“网格收集器”视图，点击确定。
此时已给网格赋予了材料属性。
五、模型修改及更新 当给有限元模型赋予材料后，仍可以对后的模型。
当修改完模型并回到FEM 环境后时，菜单栏中会出现“更新”图标，点击即可。
UG实用教程UGNX基础知识
5. 何时实施RoHS? 欧盟将在2006年7月1日实施RoHS，届时使用或含有重金属以及多溴二苯醚
PBDE，多溴联苯PBB等阻燃剂的电气电子产品将不允许进入欧盟市场。 6. RoHS具体涉及那些产品？
RoHS针对所有生产过程中以及原材料中可能含有上述六种有害物质的电气 电子产品，主要包括： 白家电，如电冰箱，洗衣机，微波炉，空调，吸尘器，热 水器等，黑家电，如音频、视频产品，DVD，CD，电视接收机，IT产品，数码产品， 通信产品等；电动工具，电动电子玩具医疗电气设备.
• 1. 拖动工具条 • 2. 定制工具条 • 3. 定制工具条按钮 • 4. 定制工具栏图标大小和布局
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1.4.6 取消工具栏定制
• 一般情况，每次退出软件时，系统都会保存对菜 单和工具条的布局和内容所作的调整。如果用户 不希望软件保存任何更改，可以执行“首选 项”|“用户界面”命令，进入“用户界面首选项” 对话框，选择“排样”选项卡，并去掉“退出时 保存布局”选项前的勾选符号即可。
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1.2.1 软件启动
• 启动UG NX 6中文版，常用的有以下两种方法。 • （1）双击桌面上UG NX 6的快捷方式图标，便可启动UG NX 6中文
版。 • （2）执行“开始”|“所有程序”|“UG NX 6.0”|“UG NX 6.0”
命令，启动UG NX 6中文版。 • UG NX 6中文版启动界面如图1.1所示。
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1.5 小结
• 本章介绍了UG NX 6的功能、工作界面、文件管理 即工具栏的定制等，读者在学习本章知识时，应 重点掌握UG NX 6的文件管理和工具栏定制，了解 其工作界面。
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ug有限元分析2篇
ug有限元分析2篇第一篇：ug有限元分析一、引言UG有限元分析是一种基于物理模型的仿真分析方法，它可以模拟并分析各种工程场景下的结构响应、变形、应力、应变等物理现象。
UG有限元分析可以帮助工程师快速发现设计中的问题，缩短产品开发周期，提高生产效率和产品质量。
本文将介绍UG有限元分析的基本概念、工作流程、建模方法以及在工程应用中的实际案例。
二、基本概念1. 有限元模型是建立在有限元网格上的物理模型，通过将复杂结构分解为一系列简单的有限元单元来进行计算分析。
通过计算单元内各节点的位移、应力等物理量，计算出物理模型的响应情况。
2. UG软件中的有限元分析模块可以为工程师提供各种物理模型的仿真分析功能，包括静力分析、热力分析、疲劳分析、动态响应分析等。
3. UG有限元分析模块中内置的各种前处理、求解器和后处理功能均为工程师提供了方便、高效的分析工具。
基于该模块，工程师可以快速、准确地进行多种仿真分析，较大地提升了工作效率。
三、工作流程1. 准备阶段：确定分析场景、边界条件、材料参数等，准备建模。
2. 建模阶段：利用UG软件中构建造型、切割、分割、装配等功能构建有限元模型，并为有限元模型设置材料、边界条件等。
3. 网格划分阶段：根据分析精度的需求，将有限元模型划分为多个简单的有限元单元。
4. 分析求解阶段：选择适合分析场景的求解器，进行有限元分析计算求解。
5. 后处理阶段：根据需要选择分析结果生成报告、动画、图片等。
四、建模方法1. 结构建模：使用造型、切割、分割等功能构建有限元模型，为模型设置材料属性、边界条件等。
2. 网格划分：根据分析精度的需求，选择适合的网格划分方法，将有限元模型划分为多个有限元单元。
3. 材料属性设置：为有限元模型中的每个组件设置相应的材料属性，包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数、密度、热膨胀系数等。
4. 边界条件设置：为有限元模型中的每个组件设置相应的边界条件，包括约束、力、压力、温度等。
NX8.5有限元分析
Idealize Part2
FEM3
FEM4
SIM1
SIM2
3.3 UG 有限元分析的文件结构含义
主模型部件：分析的原始设计部件 包含主模型，装配，未修改的部件几何体；
理想化部件：是原始部件的一个相关拷贝/提升体 可进行编辑，以提高分析质量；
有限元文件 包含材料属性、网格属性、单元类型和大小等；
k1 k1
0
0
k1
k1 k2
k2
0
0
k2 k2 k3 k3
0
0
k3 k3 k4
0
0
0
k4
0 u1 R
0 0 k4
uu32 uF
Ku F
1.3 有限元法概念－基本思想
分割、 逼近
y
Vi
单个 单元
p
vi
U i 求解
ui
Vj
vj q
Uj
Vm
uj r
vm
Um
um
x
Fe k e
单元
组合
边界条件和载荷
单元属性和网格
2020/3/28
1.4 有限元法概念－计算基本流程
分析对象
由
物体离散化
分
到
合 单元特性分析
单元组集
机构，建筑，单个零件，机 械系统，声场，电磁场……
离散成各种单元组成的计算模型。 连续问题，变成离散问题；无限 自由度问题，变成有限自由度问 题。计算结果是实际情况的近似。
已知弹性模量E，杆长L，各段横 截面A，并且：刚度K=AE/L
1.2 有限元法概念－近似解法的推导过程
R k1(u2 u1) 0 k1(u2 u1) k2 (u3 u2 ) 0 k2 (u3 u2 ) k3(u4 u3) 0 k3 (u4 u3) k4 (u5 u4 ) 0 k4 (u5 u4 ) F 0
UG有限元分析
8.4 操作步骤
8.4.1 曲轴结构自由模态的计算 创建有限元模型 优化（理想化）模型 创建有限元模型 创建仿真模型 求解自由模态 后处理及其动画演示
8.4.2 曲轴结构约束模态的计算 施加约束条件 求解约束模态 后处理及其动画演示
8.4.3 曲轴结构模态计算精度的对比
8.4.1 曲轴结构自由模态的计算
1）定义材料属性
单击工具栏中的【指派材料】图标，弹出【指派材料】对话框； 设置相关参数
单击该命令
2)创建物理属性
单击工具栏中的【物理属性】图标，弹出【物理属性表管理器】对话框
选择材料
单击【创建】
单击【确定】
3)网格属性定义
单击工具栏中的【网格收集器（俗称为：网格属性定义）】图标，弹出【网格捕集器】 对话框
2020/3/23
1）理想化几何体
在工具栏上单击【理想化几何体】命令，弹出【理想化几何体】对话框；
油孔1
油孔2
设置相 关参数
删除曲轴上两 个贯通的油孔
2）移除几何特征
删除模型上的油孔后会发现，在油孔删除部位处还残留有前面的断线，选择【移 除几何特征】命令，
选取相应 的对象
移除几何特征 操作后示意图
（3）创建有限元模型
设置参数
单击确定
4）仿真导航器新增节点
单击【创建解算方案】对话框的【确定】 按钮，注意到【仿真导航器】窗口分级树 中新出现了相关的数据节点，如图所示。
单击工具栏中的【保存】按钮，将上述操 作成功的仿真模型和数据及时保存起来。
仿真导航器 新增节点
（5）求解自由模态
在【仿真导航器】窗口分级树中单击【Crank Shaft_sim1.sim】节点，单击求解， 待求解完成关闭相应的窗口，如图所示。双击【结果】命令窗口，出现模态后处理结 果。 后处理导航 器新增节点
UG有限元分析步骤精选整理学习资料
UG有限元分析-大致步骤一、打开一实体零件：
二、点击开始，选择“设计仿真”
三、点设计仿真后会自动跳出“新建FEM和仿真”窗口，点击“确定”
四、确定新建FEM和仿真后，会自动跳出“新建解决方案”窗口，点击“确定”
五、指派材料，点击零件，选择所需要指派的材料，点击“确定”，本例为steel
六、生成网格，以3D四面网格为例：选择网格-输入网格参数，单元大小
七、固定约束，选择所需要约束的面，本例的两个孔为固定约束
八、作用载荷，选择作用力的面，输入压力的大小，本例按单位面积的承压
九、求解，选择求解命令，点击确定
十、求解运算，系统会自动运算，显示作业已完成时，可以关闭监视器窗口
十一、导入求解结果，选择文件所在的路径，结果文件为 .op2, 点击确定
十二、
十三、
十四、
十五、查看有限元分析结果：
十六、
十七、编辑注释，可以显示相关参数：
十八、
十九、
二十二、动画播放，点击动画播放按键，可以设置动态播放速度的快慢。
第2章UGNX有限元分析入门-专题实例讲述
求，除了结构是轴对称之外，载荷和约束也必须是轴对称的。由
此可见，在轴对称分析中不能有周向变形，因而也不能施加周向 载荷。 UG NX轴对称模型分析的基本要求； 所有的载荷、约束都必须是轴对称的；
2.1.2 问题描述
本章节以HSK刀柄作为分析对象，采用UG NX轴对称的方法，对其承载进 行有限元分析，针对轴对称类零件结构，为了简化模型和减少计算量， UG NX提供了轴对称类结构的求解方案。本实例对刀柄承载进行静力学结 构分析，并设置相关边界条件；
设置相 关参数
设置相关 参数
2)自定义材料
单击工具栏中的【指派材料】图标，弹出【指派材料】对话框，在图形窗口选中被分 割后的两个模型作为【选择体】，单击【新建材料】选项下的【创建】命令，弹出如 图所示的【各向同性材料】对话框。
输入名称 及参数
单击【新建材料】
单击【确定】
3)创建物理属性
单击工具栏中的【物理属性】图标，弹出【物理属性表管理器】对话框
2.1.4 操作步骤
创建有限元模型的解算方案 设置有限元模型基本参数 划分有限元模型网格 创建仿真模型 求解及后处理
（1）创建有限元模型的解算方案
依次左键单击【开始】和【高级仿真】，在【仿真导航器】窗口的分级树中，单击 【HSK63E.prt】节点，右键弹出菜单并单击出现的【新建FEM和仿真】选项，弹 出【新建FEM和仿真】对话框。
2.1 UG NX有限元入门实例1—轴对称分析 本小节主要内容：
基础知识
问题描述 问题分析 操作步骤 本节小结
2.1.1基础知识
弹性力学中将回转体对称于旋转轴而发生变形的问题定义为轴对 称问题。根据铁摩辛柯《弹性理论》中介绍，在轴对称情况下， 只有径向和轴向位移，不能有周向（切向）位移。轴对称分析要
UGNX设计技术知识点
UGNX设计技术知识点UGNX是一种功能强大的计算机辅助设计（CAD）软件，被广泛应用于工程设计和制造领域。
它提供了许多重要的设计技术知识点，下面将逐一介绍这些知识点和其应用。
1. 三维建模：UGNX能够进行复杂的三维建模，深度挖掘设计构想。
通过UGNX的三维建模工具，设计师可以创建几何形状、曲线、曲面以及实体模型。
这个功能非常适用于产品设计和工程分析。
2. 装配设计：UGNX提供了强大的装配设计功能，能够将单个零件组装到一个完整的产品模型中。
通过使用UGNX的装配关系，可以准确地表示零件之间的关联和运动关系。
这为设计师提供了在装配过程中进行检查、优化和冲突解决的机会。
3. 绘图和标注：在设计完毕后，UGNX允许用户生成二维绘图和相应的标注。
这些绘图可以用于产品制造、装配说明和技术文档。
UGNX能够根据设计模型自动生成标注，并确保与模型的一致性，从而提高绘图的准确性和可靠性。
4. 数控编程：UGNX集成了数控编程功能，可以自动生成数控机床的程序代码。
设计师只需定义加工路径和工具路径，UGNX将根据这些信息生成数控代码。
这大大简化了数控编程的流程，提高了生产效率。
5. 分析和仿真：UGNX具备强大的分析和仿真能力，可以进行结构、流体、热力学以及动力学等各种分析。
使用UGNX进行仿真和分析，设计师可以在设计阶段就对产品进行验证，提前发现潜在的问题并进行改进，从而节省了时间和成本。
6. 数据管理：UGNX提供了完善的数据管理系统，用于存储、跟踪和共享设计数据。
设计师可以轻松管理不同版本的设计文件，并控制用户对数据的访问权限。
这个功能对于多人协作和大型项目管理非常有用。
UGNX设计技术知识点涵盖了上述几个方面，这只是其中的一部分。
通过学习和掌握UGNX的这些知识点，设计师可以更加高效地开展工作，提高设计质量和生产效率。
希望本文对您了解UGNX的设计技术知识点有所帮助。
NX8.5有限元分析
5 有限元分析学习的基本方法
掌握有限元分析相关的基础课程和专业知识，比如：材料力学、弹
性力学、有限元基础、 振动基础等等；
先从线性静力学结构分析学起，掌握一些有限元分析的基本术语， 熟练掌握有限元分析的工作流程和关键步骤；
掌握静力学有限元分析方法后，根据工作或者研究的需要，学习
一些专业模块的有限元分析方法，比如振动响应、热力学等有限元 分析；
3.6 仿真导航器窗口分级树及其主要节点
UG NX高级仿真的导航器是一个 图形化、交互式的分级树状形式， 用来显示仿真文件和解算结果的
结构关系、节点内容及其是否处
于激活状态，也方便结果的查看 和评估操作，包括仿真（前处理） 导航器窗口和后处理导航器窗口，
其中仿真导航器窗口分级树中的
主要节点内容、文件名称如图所 示：
后处理：提取数据，云图，绘制曲线、计算结果评价，导出数据等；
2.2 有限元的分类（1）
有限元法可以分为两类，即线弹性有限元法和 非线性有限元法；
线弹性有限元是以理想弹性体为研究对象的， 所考虑的变形建立在小变形假设的基础上。在 这类问题中，材料的应力与应变呈线性关系， 满足广义胡克定律； 线弹性有限元一般包括线弹性静力学分析与线 弹性动力学分析两方面。
体(三维实体)
线性 二次
线(弹簧，梁，杆，间隙)
. .
2.1 有限元法概念－软件操作基本流程
前处理
分析计算
后处理
前处理：建模，模型简化，材料定义，单元属性，网格划分和网格 检查等，添加边界条件、施加载荷等； 选择计算类型：静力分析，接触分析，瞬态分析，模态分析，谐波分 析，谱分析，声学分析，热分析，电磁场分析等；
由 分 到 合