UG NX 高级仿真在压力容器中的应用
UG NX CAE 高级仿真 实例练习
UG NX CAE 高级仿真实例练习简介UG NX 是一款专业的计算机辅助工程（CAE）软件，它提供了强大的仿真功能，可用于实现各种工程问题的分析和优化。
本文将以实例练习的方式介绍 UG NX CAE 的高级仿真功能，以帮助读者更好地理解和应用该软件。
实例练习一：结构强度分析问题描述在该实例练习中，我们将对一个机械零件进行结构强度分析。
零件的模型数据已经准备好，我们需要使用 UG NX CAE 对该零件进行有限元分析，确定其在工作载荷下的应力分布，并评估其结构强度。
实施步骤1.导入模型：打开 UG NX CAE，导入机械零件的模型文件（可以是 STEP、IGES 或其他支持的格式）。
2.设置边界条件：根据实际工作载荷和约束条件，设定零件的边界条件，如约束支点、施加载荷等。
3.网格划分：对零件进行网格划分，将其划分为适合有限元分析的小单元，例如四面体或六面体单元。
4.材料属性：指定零件的材料属性，如弹性模量、泊松比、密度等。
5.有限元分析：运行有限元分析，得到零件在工作载荷下的应力分布。
6.结果评估：对仿真结果进行评估，比较应力值与材料强度的比较，判断零件的结构强度是否满足设计要求。
结果展示以下是该机械零件在应力分析后的结果展示。
可以通过颜色图或等值线图来直观地展示零件不同区域的应力水平。
应力分布图应力分布图结果分析根据应力分布图可以看出，机械零件的主要应力集中在连接孔附近的区域，这是由于该区域受到了最大的载荷作用。
通过与材料强度的比较，我们可以判断该零件的结构强度是否满足要求。
如果存在强度不足的问题，可以通过优化设计来改进零件的结构。
实例练习二：流体力学分析问题描述在该实例练习中，我们将对一个导流罩进行流体力学分析。
导流罩的模型数据已经准备好，我们需要使用 UG NX CAE 对导流罩内的流体行为进行模拟，以评估其气流特性。
实施步骤1.导入模型：打开 UG NX CAE，导入导流罩的模型文件。
2.定义流体域：根据导流罩内的流体行为和边界条件，定义流体域，并设置气流的入口和出口。
浅谈UG NX高级仿真功能的应用
Science &Technology Vision 科技视界2.3有限元模型(FEM)文件当建立一FEM 文件时默认有一个.fem 扩展名,_fem#是对部件名的附加。
例如,如果原部件是liangan.prt,一个FEM 文件被命名为liangan_fem1.fem,如图3所示。
如图3所示的有限元模型文件含有网格(节点与单元)、物理特性和材料。
一旦建立了网格,可以利用简化工具移去可以影响网格总质量设计中的人为对象,如细长条面、小边缘和峡部条件。
简化工具允许相应一特定有限元分析在充分捕捉设计意图的细节级上网格化几何体。
几何体提取发生在存储于FEM 中的多边形几何体上,而不是在理想化的或主模型的部件中。
多个FEM 文件可以引用同一理想化部件,可以对不同类型构建不同的FEM 文件。
2.4仿真文件当建立一仿真文件时,默认一个仿真文件有一.sim 扩展名,_sim#是对部件名的附加。
例如,如果原部件是liangan.prt,一个仿真文件被命名为liangan_sim1.sim,如图4所示。
从4图中可以看出liangan_sim1.sim 文件来显示仿真的结果。
仿真文件含有所有仿真数据,如解答、解算设置、载荷、约束、单元相关的数据、物理特性和压制,可以对文件建立许多关联到同一FEM 的仿真文件。
3总结UG NX 的高级仿真功能模块富有经验的有限元分(下转第332页)图1原设计部件图2理想化部件图3网格化部件图4结果显示217。
方案包含完整的前后处理工具图15按照测量理论,从上述计算式可求得三维坐标法放样精度为2Z·cos2α+D2·cos2Z·cos2α·M2Z/ρ2+D2·sin只要我们在工作中能做到耐心细心。
为了更好地在高职体育。
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基于UG的运动仿真及高级仿真
《基于UG的运动仿真及高级仿真》项目一：机构运动仿真项目要求：熟悉UG机构运动仿真模块的内容，掌握运动仿真的一般流程和方法，并根据分析输出结果对机构进行优化。
任务一：熟悉掌握运动仿真基础知识运动分析模块（Scenario for motion）是UG/CAE模块中的主要部分，用于建立运动机构模型，分析其运动规律。
通过UG/Modeling的功能建立一个三维实体模型，利用UG/Motion的功能给三维实体模型的各个部件赋予一定的运动学特性，再在各个部件之间设立一定的连接关系既可建立一个运动仿真模型。
UG/Motion模块可以进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。
运动分析模块的分析结果可以指导修改零件的结构设计（加长或缩短构件的力臂长度、修改凸轮型线，调整齿轮比等）或调整零件的材料（减轻或加重或增加硬度等）。
设计的更改可以反映在装配主模型的复制品分析方案中，再重新分析，一旦确定优化的设计方案，设计更改就可反映在装配主模型中。
一、运动方案创建步骤1．创建连杆（Links）；2．创建两个连杆间的运动副（Joints）3．定义运动驱动（Motion Driver）◆无运动驱动（none）：构件只受重力作用◆运动函数：用数学函数定义运动方式◆恒定驱动：恒定的速度和加速度◆简谐运动驱动：振幅、频率和相位角◆关节运动驱动：步长和步数二、创建连杆创建连杆对话框将显示连杆默认的名字，格式为L001、L002 (00)质量属性选项：质量特性可以用来计算结构中的反作用力。
当结构中的连杆没有质量特性时，不能进行动力学分析和反作用力的静力学分析。
根据连杆中的实体，可以按默认设置自动计算质量特性，在大多数情况下，这些默认计算值可以生成精确的运动分析结果。
但在某些特殊情况下，用户必须人工输入这些质量特性。
固定连杆：人工输入质量属性，需要指定质量、惯性矩、初始移动速度和初始转动速度。
UGNX7.5高级应用教程课程设计 (2)
UGNX7.5高级应用教程课程设计介绍UGNX是一款三维计算机辅助设计（CAD）软件，由美国公司Siemens PLM Software开发。
UGNX软件是一款使用广泛的CAD工具，它提供了强大的功能，可用于设计、建模、分析和生产工艺。
本课程将对UGNX7.5高级应用进行教学，使学生们更好地掌握UGNX软件技术，提升其技能水平。
目标通过本课程的学习，学生应当掌握以下技能：•了解UGNX软件的基本功能和界面•掌握UGNX7.5高级应用技巧•能够使用UGNX进行模型设计、分析和生产工艺•能够应用UGNX进行模型转换和转化内容第一章 UGNX7.5基础知识回顾本章将对UGNX7.5基础知识进行回顾，包括软件安装和基本功能介绍。
第二章 UGNX7.5高级建模技巧本章将介绍UGNX7.5高级建模技巧，包括参数化设计、草图和曲面建模等。
第三章 UGNX7.5高级分析技巧本章将介绍UGNX7.5高级分析技巧，包括模型应力分析、振动分析和变形分析等。
第四章 UGNX7.5CAM工艺制造本章将介绍UGNX7.5CAM工艺制造，包括模型加工、数控编程和生产工艺设计等。
第五章 UGNX7.5转化技巧本章将介绍UGNX7.5转化技巧，包括模型转换和导出等。
实验学生应当进行以下实验：1.UGNX7.5软件的基本操作：创建、打开、保存、关闭、撤销、重做、移动、旋转、缩放等2.UGNX7.5草图设计技巧：圆、矩形、直线、多边形、椭圆、双曲线等3.UGNX7.5曲面建模技巧：Revolve、Sweep、Loft等4.UGNX7.5模型分析和生产工艺设计：模型分析、工艺规划、加工参数等5.UGNX7.5模型转换和导出：转换格式、导出模型、数据转换等总结通过本课程的学习，学生们能够掌握UGNX7.5高级应用技能，提高其CAD设计和分析的能力。
同时，学生们也能够应用所学技能，满足工业制造领域的需求，为未来的工作奠定坚实的基础。
ug高级仿真导入载荷
ug高级仿真导入载荷
在UG高级仿真中，导入载荷可以使用多种方法。
以下是常用的几种方法：
1. 通过外部文件导入载荷：可以将载荷数据保存在外部文件中，例如CSV、TXT格式的文件，然后在UG中导入这些文件。
可以使用UG中的"导入载荷文件"功能来实现。
要求文件中的
载荷数据格式必须符合UG的要求，例如指定正确的参考坐标系和单位。
2. 通过UG内置的载荷定义功能导入：UG提供了一些预定义
的载荷类型，例如均匀分布载荷、点载荷等。
可以通过UG中的"载荷定义"功能直接选择这些预定义的载荷，并指定加载的
位置、方向和大小。
3. 通过自定义公式导入载荷：如果需要自定义复杂的载荷模型，可以使用UG中的公式编辑器来编写载荷公式。
在公式编辑器中，可以使用UG提供的各种函数和数学运算符来定义载荷模型。
然后将该公式应用到相应的模型上进行仿真分析。
无论使用哪种方法导入载荷，都需要确保载荷数据的准确性和对应模型的一致性，以获得可靠的仿真结果。
同时，还需要注意单位的一致性，以便正确解释和分析模型的响应。
UG有限元高级仿真--真正有用的资料
UG有限元⾼级仿真--真正有⽤的资料⾼级仿真⾼级仿真 (1)NX Nastran structural analysis and solution types (2)NX Nastran thermal analysis and solution types (4)线性静态分析 (4)Supported linear static analysis types (4)Using materials for a linear static analysis (5)Defining boundary conditions for a linear static analysis (5)Using the iterative solver (5)模态分析 (6)Supported modal analysis types (6)Using materials for a modal analysis (7)Defining boundary conditions for a modal analysis (7)Setting modal solution attributes (7)Reviewing modal analysis results (8)如何判断模态的频率 (8)线性曲屈分析 (9)Buckling analysis introduction (9)Linear buckling assumptions (9)Supported buckling analysis types (10)Using materials for a buckling analysis (10)Defining boundary conditions for a buckling analysis (10)Reviewing buckling analysis results (10)Nonlinear static analysis introduction (11)Supported nonlinear solution types (11)Whether to use a nonlinear solution (12)Using elements for solution type NLSTATIC 106 (13)Using elements for solution type ADVNL 601, 106 (13)Using materials for solution types NLSTATIC 106 and ADVNL 601, 106 (14)Entering stress/strain data for solution types NLSTATIC 106 and ADVNL 601, 106 (14) Defining boundary conditions for solution types NLSTATIC 106 and ADVNL 601, 106 (16) NLSTATIC 106的求解设置 (16)ADVNL 601, 106的求解设置 (17)响应仿真 (17)仿真步骤 (17)Special boundary conditions (19)Solution attributes for Response Simulation (21)FRF and Transmissibility (21)Analysis events (21)Excitation loads (22)Function tools for Response Simulation utility (23) Sensors (23)Strain gages (23)产⽣整个模型在极值点处的响应 (24)柔体分析 (25)Flexible bodies workflow (25)Advanced Simulation steps (25)Motion Simulation steps (26)Connecting the flexible body FEM to the mechanism (26) Defining connection and load degrees of freedom (26) NX Nastran structural analysis and solution typesNX Nastran thermal analysis and solution types线性静态分析Supported linear static analysis typesIn Advanced Simulation, you can choose from the following linear static analysis types when you create a structural solution.Using materials for a linear static analysis Material types that can be used in a linear static analysis include:IsotropicOrthotropicAnisotropicLaminateDefining boundary conditions for a linear static analysisBoundary conditions for linear static analysis can be geometry-based or finite element-based. Examples include:Point and edge forcesFace loadsTemperature loadsDisplacement constraintsCoupled degrees of freedomUsing the iterative solverYou can turn on the Element Iterative Solver option on the Solution dialog box, or when you are prompted after you start a solve.The iterative solver:Can be faster, uses less memory, and has fewer disk requirements than the standard sparse matrix solver.Can be used for a linear static analysis that does not include contact.Shows the best performance gain with models composed mostly of solid elements.Is very efficient for models composed mostly of parabolic tetrahedral elements.模态分析Supported modal analysis typesIn Advanced Simulation, you can choose from the following modal analysis types when you create a structural solution: SolverSolution typeNX NastranSEMODES 103SEMODES 103 - Response SimulationSEMODES 103 - SuperelementSEMODES 103 - Flexible BodyMSC NastranSEMODES 103SEMODES 103 - SuperelementUsing materials for a modal analysisMaterial types that can be used in a modal analysis include:IsotropicOrthotropicAnisotropicFluidDefining boundary conditions for a modal analysisBoundary conditions for modal analysis include constraints and gluing, such as:Displacement constraints.Coupled degrees of freedom.Surface-to-surface gluingSetting modal solution attributesFor a modal analysis, some of the NX Nastran solution attributes include:Max Job TimeOutput RequestsReal Eigenvalue Extraction Data. Identifies the type of solve: Lanczos or Householder.Lanczos Method or Householder Method. The method specifies the real eigenvalue extraction options for the solution. Eigenvalueextraction options are stored as a solver-specific object. Lanczos is the recommended method for most models; Householder isrecommended for smaller models.The options include frequency range lower and upper limits, and the number of desired modes.Default TemperatureFor more information, see Solvers and Solutions→Setting Nastran Solution Options in the Advanced Simulation online Help. Reviewing modal analysis resultsNatural frequencies and mode shapes are the primary results for a modal solution.The results are ordered by frequency, with the lowest natural frequency being the first mode shape, the next highest being the second mode, and so on.The normal modes represent dynamic states in which the elastic and inertial forces are balanced when no external loads are applied.The magnitude of the mode shapes is arbitrary.The amplitude of the displacement is not significant, but the relative displacement of the nodes is significant.Mode shapes help you determine what load locations and directions will excite the structure.如何判断模态的频率The first 6 modes have extremely low frequencies. These are rigid body modes. Mode 7 represents the first flexible mode with a natural frequency of about 133 Hz.线性曲屈分析Buckling analysis introductionBuckling analysis:Determines buckling loads and buckled mode shapes.o A buckling load is the critical load at which a structure becomes unstable.o A buckled mode shape is the characteristic shape associated with a structure's buckled response.Identifies the critical load factor, which is the value that can be multiplied by the applied load to cause buckling. Linear buckling assumptionsThe buckling analysis uses linear theory. The following assumptions and limitations apply:The deflections prior to buckling are small.The reference equilibrium configuration is the initial geometry of the part.The response of the structure prior to buckling exhibits a linear relationship between stress and strain.Post-buckling behavior is not predictedSupported buckling analysis typesIn Advanced Simulation, you can choose from the following buckling analysis types when you create a buckling solution:Using materials for a buckling analysisMaterial types that can be used in a buckling analysis include: ?IsotropicOrthotropicAnisotropicDefining boundary conditions for a buckling analysisFor a buckling analysis:1.Define constraints. Constrain the model as you would for a linearstatic analysis.2.Apply loads. The load set can contain more than one load type (Force,Pressure), but every load will be scaled by the load factor. Amagnitude of 1 is often used when a single load type will cause the model to buckle.Reviewing buckling analysis resultsFor NX Nastran results, buckling analysis results are listed as: ? A set of static analysis results for the buckling loads subcase.A set of modes for the buckling methods subcase.o Each mode has an eigenvalue (load factor) listed.o The applied load multiplied by the buckling load factor is the load at which the part will buckle.o The first mode has the lowest buckling load factor and is usually the mode of most interest.o If the buckling load factor is below 1, the part has buckled.如果eigenvalue⼩于1，那么这个模型就已经发⽣曲屈。
UG7.0高级仿真
UG高级仿真的一般过程
Step1. 在开始下拉菜单中选择【高级仿真】进入到高级仿真模块，然后新建一个“FEM和仿真”仿真文件。
Step2. 给仿真部件添加材质，划分网格。
添加材质为STEEL，划分网格参数设置如下图所示：
Step3. 给仿真部件添加约束，载荷。
选择活塞上的两圆孔的圆柱面添加固定约束；选择活塞的上端面添加载荷类型为压力，大小为1.0MPa,具体设置如下图所示：
Step4. 求解。
选择【分析】—【求解】命令对刚才创建的仿真文件求解，求解后，会生成仿真结果文件（piston_sim2-solution_1.op2），这些文件可以用作不同的分析。
Step4. 导入分析结果，做后处理分析。
在部件导航器中选择“结果”右击，选择打开，然后再导航器中右击“Imported Results”，选择“导入结果”，打开上步中生成的分析文件。
Step5. 查看结果。
在部件导航器中导入结果的节点下面选择不同的结果就可以直接查看分析结果了。
仿形加工在压力容器制造中的应用
1 序言仿形加工是以事先制成的型模为依据，加工过程在一定的压力作用下，使触头对型模工作表面紧密接触，并沿其表面移动，通过仿形机构完成信息传递，使刀具或工件的运动轨迹作同步仿形动作进行切削加工的方法。
按照工作原理，仿形加工可分为机械式、液压式、电控式、电液式和光电式等。
由于机械式仿形加工操作简单、接触力小、加工效率高、质量稳定可靠及加工精度高，因此被广泛应用于核电、医药和精密制造等中、高端制造领域。
同时，因其适用性强、安全性能高而逐渐在化工装备、压力容器等制造业中大型非标批量零部件的加工中被广泛使用。
2 裙座基础环板U型缺口及其加工工艺选择裙式支座（简称裙座）是压力容器的主要部件之一，用来支承塔器或者比较大、重的立式容器。
裙座底板加工的重要技术指标为外形尺寸和定位尺寸。
裙座基础环板如图1所示，均布34个R36mm的U型缺口，表面粗糙度值Ra=3.2μm。
地脚螺栓中心圆直径公差、相邻两孔弦长公差和任意两孔弦长公差为±2mm。
U型缺口的主要作用为连接地脚螺栓的工艺过孔，加工技术要求不高。
按原有工艺方法，采用划线→以上环板配钻螺栓工艺孔→铣缺口的机械加工方法，加工质量稳定可靠，但加工周期较长，效率较低，不能满足实际生产需要。
若采用气割修磨，则加工质量好坏全凭操作人员的经验和技能水平，加工质量不稳定，割后修磨工作量较大，仅适用于单件、小批量生产；若采用水切割、激光切割等方法，则均由于零件外形较大、费用较高等原因而不能满足生产需要。
根据设计图样加工技术要求和使用工况条件，决定采用仿形加工。
图1 裙座基础环板3 设备选用零件材料为普通碳素结构钢Q235-B，是裙座部件常用材料。
根据零件的加工特点和技术要求，选用CG2-150型仿形切割机进行加工，它是一种利用仿形原理生产的高效率、半自动气割低碳合金钢板的专用切割设备。
采用机械式结构，适用于常见的低合金材料中、厚板的切割和批量生产。
设备采用高强度铝锭精密铸制而成，主要由机身、主轴、仿形机构、型板装夹装置、割炬和底座等部件组成，具有设备体积小、自重轻、切割表面质量好、切割精度高、切割范围大及生产效率高等优点[2]。
UGNX高级仿真培训教案
UGNX高级仿真培训教案UGNX是一种广泛应用于产品设计和制造的集成软件平台，它提供了先进的仿真功能，支持多种领域的仿真分析，如结构力学、流体力学和热传导等。
UGNX高级仿真培训教案旨在培养学员掌握UGNX软件的高级仿真技能，为实际工程问题提供可靠的仿真解决方案。
以下是UGNX高级仿真培训教案的一个范例。
一、培训目标：1.掌握UGNX高级仿真工具的基本操作方法；2.理解并运用不同类型的高级仿真分析方法；3.学会使用UGNX软件进行产品的结构、流体和热传导仿真分析；4.能够根据仿真结果优化设计方案；5.完成一个实际工程问题的仿真分析项目。
二、培训内容：1.UGNX高级仿真工具的概述-UGNX仿真模块简介-高级仿真工具的应用范围和优势2.结构仿真分析-结构力学基础知识回顾-模型几何建模和网格划分-材料属性设置-荷载和边界条件定义-结构强度和刚度分析-模态分析-疲劳分析-结果后处理和分析3.流体仿真分析-流体力学基础知识回顾-流体域建模和网格划分-边界条件和初始条件设置-流体流动分析-热传导分析-传热与冷却分析-结果后处理和分析4.优化设计方案-参数化建模和优化算法简介-设计变量和限制条件的设置-基于仿真结果的设计优化-优化结果的分析和验证5.实际案例分析-选取一个实际工程问题进行仿真分析项目-基于所学知识和技能完成仿真分析项目-分析和比较不同设计方案的优缺点-提出改进意见和建议三、培训方法：1.理论讲解：通过教师讲解和PPT演示，介绍与高级仿真相关的理论知识和工具的操作方法。
2.实践操作：学员根据指导手册和仿真案例，进行实际的软件操作和仿真分析。
3.互动讨论：在课堂上与学员进行互动讨论，解答疑问，帮助学员理解和掌握相关知识和技能。
四、培训评估：1.实践操作评估：要求学员按照指定的实际工程问题进行仿真分析，提交报告和结果，以评估学员的实际操作能力和分析水平。
2.理论知识评估：通过课堂测试和作业完成情况，评估学员对相关理论的理解和掌握程度。
UG-NX有限元仿真 高级仿真热体和流体分析技术
UG-NX有限元仿真高级仿真热体和流体分析技术概述UG-NX（Unigraphics-NX）是一款由西门子PLM软件开发的计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和计算机辅助工程（CAE）软件。
UG-NX提供了一系列高级仿真工具，其中包括热体和流体分析技术。
本文档将介绍UG-NX中的高级仿真热体和流体分析技术及其应用。
1. UG-NX高级仿真热体分析技术UG-NX提供了强大的热体分析功能，能够对热传导、热辐射和热对流等问题进行模拟和分析。
以下是UG-NX高级仿真热体分析技术的一些主要特点：1.1 热传导分析UG-NX可以模拟和分析材料之间的热传导过程。
用户可以定义材料的热导率，以及模型的初始温度和边界条件。
通过求解热传导方程，UG-NX可以计算出模型在不同时间和位置的温度分布，并可视化显示结果。
1.2 热辐射分析UG-NX还提供了热辐射分析功能，用户可以定义模型表面的辐射率和环境温度，并模拟物体通过辐射释放热量的过程。
UG-NX可以计算出模型在不同条件下的表面温度分布，并可生成热辐射通量图，帮助用户深入了解热辐射对模型的影响。
1.3 热对流分析UG-NX还支持热对流分析，用户可以定义模型与周围流体之间的热传递系数，并模拟固体物体通过对流传热的过程。
UG-NX可以计算出模型在不同空气速度和温度差条件下的温度分布，并可生成热传递系数分布图，帮助用户评估对流对模型的影响。
2. UG-NX高级仿真流体分析技术UG-NX还提供了强大的流体分析功能，能够对流体的流动和压力进行模拟和分析。
以下是UG-NX高级仿真流体分析技术的一些主要特点：2.1 流动分析UG-NX可以模拟和分析流体在不同几何体和边界条件下的流动行为。
用户可以定义流体的初始条件和边界条件，并采用Navier-Stokes方程求解器对流动进行数值求解。
UG-NX可以计算出流体的速度场、压力场和流线图，帮助用户了解流体在模型内的流动情况。
仿真模拟技术在压力容器设计优化中的应用分析
仿真模拟技术在压力容器设计优化中的应用分析压力容器是一种用于在高压或低温条件下贮存和输送气体、液体或固体的设备。
在工业生产中，压力容器的设计优化是极其重要的，因为不仅涉及工业生产的效率和安全性，而且直接关系到人身安全和环境保护。
传统的压力容器设计和优化方法往往需要大量的试验和实验，费时费力且成本高昂。
而仿真模拟技术的出现为压力容器的设计和优化提供了新的解决方案。
仿真模拟技术指的是使用计算机软件构建数学模型，并通过数值计算的方式模拟和分析现实世界中的物理过程。
在压力容器设计和优化中，仿真模拟技术可以通过模拟压力容器内部的流体力学行为、热传导过程和应力分布等关键参数，为设计人员提供可靠的依据和决策支持。
首先，仿真模拟技术可以在压力容器设计中模拟流体力学行为。
流体力学模拟可以帮助设计人员了解流体在容器内的流动方式、速度分布、涡流和湍流等现象。
通过在仿真软件中设定流体的初始条件和边界条件，可以模拟不同工况下压力容器内部的流动情况。
这样设计人员可以根据仿真结果调整容器的结构和形状，以优化流体的流动特性，提高流量、降低压力损失和减少能量消耗。
其次，仿真模拟技术还可以模拟压力容器内的热传导过程。
在高温或低温条件下，压力容器的热传导特性对其设计和安全性有重要影响。
通过仿真模拟软件，设计人员可以模拟热传导过程，了解容器内部的温度分布和变化规律。
基于仿真结果，设计人员可以优化容器的材料选择、隔热层设计和冷却系统布置等因素，以提高容器的热传导效率和节能效果。
此外，仿真模拟技术还可以模拟压力容器内的应力分布。
在高压条件下，压力容器的强度和稳定性对其结构和材料有严格要求。
通过仿真模拟软件，设计人员可以模拟容器内部的应力分布和变化。
仿真结果可以帮助设计人员评估容器在不同工况下的强度和稳定性，发现结构疲劳和强度不足的问题，并在设计阶段进行调整和优化，以确保容器在使用过程中不发生失效和变形。
仿真模拟技术在压力容器设计优化中的应用不仅可以提高设计的效率和准确性，还有助于降低设计成本和风险。
UG NX11.0高级应用项目式教程 项目三 企业实际产品实例总汇
NX11.0高级应用项目化教程
金元宝工步析
NX11.0高级应用项目化教程
序号 1 2
工步 上半开粗 下半开粗
加工方法 型腔铣
刀具 D12R0铣刀Biblioteka 型腔铣D12R0铣刀
3
二次开粗
型腔铣
D6R0铣刀
图示
金元宝工步分析
NX11.0高级应用项目化教程
序号
工步
加工方法
4 精加工上曲面 固定轮廓铣
刀具 R2球头铣刀
NX11.0高级应用项目化教程
在想要后处理并且生成好的程序上选择鼠标右键选择里面的“后处理”选择安装好的后处理器，“阅览 以查找输出文件”为后处理文件的保存位置。“文件扩展名”为后处理后文件的格式，选择相应的格式 确认即可完成后处理。
总结注意事项 （1）毛坯建立要合理，刀具刀柄建立要合理，防止碰撞。切削参数要根据实际加工情况而定， 不可一概而论，程序创建完毕要检查是否过切。 （2）一般精度较高零件需增加二次粗加工，半精等程序。为了节约篇幅，教程中省略了部分 二次粗加工，半精加工程序。 （3）后处理文件要与机床匹配，使用不同的机床要对应不同的后处理文件件。 （4）步距所给值根据加工表面的要求、粗精程序而改变，一般面的要求越高、序步距较小。
NX11.0高级应用项目化教程
2.加工准备-创建几何体
NX11.0高级应用项目化教程
2.加工准备-创建刀具
NX11.0高级应用项目化教程
3.创建程序-铣平工件上表面
NX11.0高级应用项目化教程
3.创建程序-铣平工件上表面
NX11.0高级应用项目化教程
3.创建程序-铣平工件上表面
NX11.0高级应用项目化教程
图示
5 精加工圆角 固定轮廓铣
NX高级仿真应用指南
NX4.0“高级仿真”应用指南目录1、几何模型的理想化 (2)2、3D网格 (5)3、2D网格的划分 (8)4、网格点 (10)5、网格单元的显示技术 (11)6、几何模型的提取及修改 (12)7、单元属性 (15)8、材料设定 (20)9、边界条件 (21)10、求解 (22)11、后处理 (23)12、报告 (28)13、单位 (29)14、网格连接 (31)1、几何模型的理想化在这一节中将使用clamp 部件，并且只创建一个FEM的文件。
如果你想进行仿真分析，也可以在生成FEM文件之后再创建SIM文件。
学习要点1：从一个表面移除“圆台”特征。
学习流程：¾进入NX环境，打开clamp 部件。
¾¾“起始”—“高级仿真”，进入“高级仿真”环境。
¾在仿真导航器中右击“clamp.prt”并选择“新建FEM”¾在“新建部件文件”窗口中命名文件名为clamp_fem.。
单击“OK”创建此文件，然后再单击“OK”创建FEM文件。
¾在仿真导航器中，“仿真文件视图”中双击理想化部件（clamp_fem1_i），使其成为激活状态。
¾在“高级仿真工具条”中单击“移除几何特征”¾旋转部件，使其圆台特征可以被方便的选取。
¾在“选择意图”窗口中选择“区域面”“区域面”允许用户用多个面定义一个区域，NX将会自动搜索这些面之间要被移除的特征。
¾选取圆台内部的面，然后再选择边界面以确定区域。
¾单击鼠标中键确定所选择的特征并单击“OK”。
¾单击退出该命令。
学习要点2：去除类似于像“孔”的特征。
学习流程：¾点击理想化模型按钮¾选择clamp体。
¾选择所示板筋上的两个孔。
¾点击OK去除孔特征。
¾关闭所有Part文件。
¾关闭当前窗口。
学习要点3：对一个片体提取其中性面，并进行网格化分。
UG4[1].0高级仿真.
![UG4[1].0高级仿真.](https://img.taocdn.com/s3/m/8e6a6d00915f804d2b16c1d5.png)
UG4.0高级仿真高级仿真概述高级仿真是一种综合性的有限元建模和结果可视化的产品,旨在满足资深分析员的需要。
高级仿真包括一整套预处理和后处理工具,并支持多种产品性能评估解法。
高级仿真提供对许多业界标准解算器的无缝、透明支持,这样的解算器包括NX Nastran、MSC Nastran、ANSYS和ABAQUS。
例如,如果您在高级仿真中创建网格或解法,则指定您将要用于解算模型的解算器和您要执行的分析类型。
本软件然后使用该解算器的术语或“语言”及分析类型来展示所有网格划分、边界条件和解法选项。
另外,您还可以解算您的模型并直接在高级仿真中查看结果;不必首先导出解算器文件或导入结果。
高级仿真提供设计仿真中可用的所有功能,还支持高级分析流程的众多其它功能。
•高级仿真的数据结构很有特色,例如具有独立的仿真文件和FEM文件,这有利于在分布式工作环境中开发FE模型。
这些数据结构还允许分析员轻松地共享FE数据,以执行多种分析。
•高级仿真提供世界级的网格划分功能。
本软件旨在使用经济的单元计数来产生高质量网格。
高级仿真支持补充完整的单元类型(1D、2D和3D。
另外,高级仿真使分析员能够控制特定网格公差,这些公差控制着(例如软件如何对复杂几何体(例如圆角划分网格。
•高级仿真包括许多几何体抽取工具,使分析员能够根据其分析需要来量身定制CAD几何体。
例如,分析员可以使用这些工具提高其网格的整体质量,方法是消除有问题的几何体(例如微小的边。
•高级仿真中专门包含有新的NX热解算器和NX流解算器。
o NX热解算器是一种完全集成的有限偏差解算器。
它允许热工程师预测承受热载荷的系统中的热流和温度。
o NX流解算器是一种计算流体动力学(CFD解算器。
它允许分析员执行稳态、不可压缩的流分析,并对系统中的流体运动预测流率和压力梯度。
您可以使用NX热和NX流一起执行耦合热/流分析。
高级仿真入门了解高级仿真文件结构高级仿真在四个独立而关联的文件中管理仿真数据。
浅谈UG NX高级仿真功能的应用
浅谈UG NX高级仿真功能的应用作者：买买提江·马木提来源：《科技视界》 2014年第27期买买提江·马木提（新疆交通职业技术学院，新疆乌鲁木齐 831401）【摘要】UG NX高级仿真是一个综合性的有限元建模和结果可视化的产品，旨在满足设计工程师与分析师的需要。
高级仿真包括一整套前处理和后处理工具，并支持广泛的产品性能评估解法。
本文通过连杆的高级仿真实例来介绍了UG NX的高级仿真方法，由此提高了本人对软件的应用技术能力和机械设计理论实践能力。
【关键词】UG NX；高级仿真；连杆0 引言UG（Unigraphics）是Unigraphics Solution公司推出的集CAD/CAE /CAM为一体的三维机械设计平台，广泛应用于航空，航天，汽车和造船等领域。
UG是一个交互式的计算机辅助设计（CAD），计算机辅助制造系统(CAM)。
是一个全三维、双精度的造型系统,使用户几乎能够精确的描述任何几何形体，通过这些形体的组合，就可以对产品进行设计、分析和制图。
UG软件PC版本的推出，为UG在我国的普及起到了良好的推动作用随着CAD/CAM、数控加工及快速成型等先进制造技术的不断发展，以及这些技术在模具行业中的普及应用，模具设计与制造领域正发生着一场深刻的技术革命，传统的二维设计及模拟量加工方式正逐步被基于产品三维数字化定义的数字化制造方式取代。
1 UG NX高级仿真功能简介UG NX4高级仿真是一个综合性的有限元建模和结果可视化的产品，旨在满足设计工程师与分析师的需要。
高级仿真包括一整套前处理和后处理工具，并支持广泛的产品性能评估解法。
高级仿真提供对许多业界标准解算器的无缝、透明支持，这样的解算器包括NX Nastran、MSC Nastran、ANSYS和ABAQUS。
例如，如果结构仿真中创建网格或解法，则指定将要用于解算模型的解算器和要执行的分析类型。
本软件使用该解算器的术语或“语言”及分析类型来展示所有网格划分、边界条件和解法选项。
基于虚拟样机技术在压力容器中的仿真研究
基于虚拟样机技术在压力容器中的仿真研究作者：宋来兵冯哲王作旺来源：《工业设计》2016年第09期摘要：本文首先以基本设计理论为基础建立了压力容器的三维模型。
然后模拟了现实工作状况，对压力容器进行了静应力分析。
最后，在外部载荷一定的条件下，利用Solidworks Simulation有限元分析技术对压力容器的壁厚进行了优化设计。
关键词：虚拟样机；压力容器；有限元1 绪论虚拟样机技术是20 世纪末发展起来的一门新技术，在功能方面虚拟样机与物理样机具有一定的相似度。
虚拟样机技术在虚拟条件下即可对产品进行构思、设计、制造、试验与分析；虚拟样机通过数学模型表示了物理样机中各零件之间的几何关系、连接关系、运动特性等。
利用虚拟样机技术进行机械系统仿真，可以获得压力容器的多种性能指标设计方案。
从而，有效地减少了机械产品的研发周期，提高了压力容器的设计质量。
压力容器是工业生产的载体，在各个领域起着重要作用。
压力容器在工作过程中不仅要承受一定压力，而且且工作环境常常处于高温、真空、腐蚀等。
当设计不合理，压力容器中应力集中部位容易发生裂纹现象。
在工作过程中裂纹将逐步扩大，最终导致容器发生爆炸、燃烧事故等。
2压力容器模型的建立该压力容器为常压容器，其规格为φ2500mm×3000mm，管口的连接尺寸标准、连接面形式、用途如表1所示。
该压力容器中的工作介质有水、盐酸、皂液、乳化剂等。
容器中的混合液经HJ弧叶桨式搅拌器搅拌均匀后由泵从N07口输送到压力管道中。
压力容器的管口方位如图1所示，利用solidworks建立的三维模型如图2所示。
3有限元分析有限元分析作为一种先进的分析手段，目前已广泛应用于压力容器的应力分析与设计中，有限元法的实质是把连续体用有限个单元体来代替，从而把连续体的分析转化为单元体分析。
本文利用Solidworks Simulation为设计的压力容器进行有限元分析，评估了压力容器承受载荷条件的能力。
仿真软件在压力加工专业教学中的应用
教育研究78学法教法研究课程教育研究专业培养目标是面向压力加工企业，培养德、智、体、美全面发展，掌握板带箔材生产、管棒型线材生产中原料准备、铸锭生产、轧制、拉拔、热处理、精整主要岗位的操作技能和专业知识，具有独立完成某一主要岗位工作的专业能力、良好的职业道德，能够满足压力加工生产、建设和管理等有色冶金生产第一线工作需要的复合型中、高级技能人才。
本专业毕业生主要面向冶金行业，从事金属轧制、拉拔、锻造、挤压的生产操作、技术及管理工作，也可从事生产设备与热工设备的技术管理工作。
要想实现这个培养目标，让学生掌握这些生产设备的操作、管理，做到让企业满意，就必须加强实践能力的锻炼，这就必须建立与之相适应的实训场地，可与此同时，伴随而来的压力加工设备昂贵与资金短缺的矛盾日益凸显。
通过多年的探索和教学经验，人们发现压力加工仿真软件能在压力加工专业教学中显示出桥梁作用，既能缓解教学实训与资金短缺的矛盾，使理论和实践有效的衔接，又能提高学生的感官认识，刺激其学习的主动性和自学性，增加学生的动手机会，提高操作的熟练程度。
1.仿真软件的作用（1）利用仿真软件可以弥补压力加工设备不足，充分利用现有资金，为学校节约大量的教学经费和设备投资费压力加工专业属特色专业，与钳工或电工实习不同，它的设备庞大且投入量很大，一台轧机就要几十万甚至上百万，一条生产线就得数百万上千万元，试想如果把管棒型线材、板带箔材生产线都算上，那得多少资金。
这对于一般职业学校而言显然是难以承受的。
如果采用仿真软件就可以大大降低成本，以热轧板带为例，一条热轧板带生产线最少要几百万，一个操作台只能供一至两人使用，以我校为例，采用仿真热轧软件，配备34台电脑，可以同时让34个同学模仿操作，同样满足教学要求，可以保证每个学生有充足的时间来动手，提高实训效果，而全部费用只40多万即可。
（2）利用压力加工仿真软件能有效地配合一体化教学，实现“教、学、做”一体压力加工专业注重的是实践性，比如盘拉时模具的安装、轧制时的压下调整等等，传统的教学方法只是纸上谈兵，大多数学生都难于理解，老师教的也很累，教学效果很差。
UGNX高级仿真在压力容器中的应用
UG NX高级仿真在压力容器应力分析中的应用闫硕（沧州市设备安装工程有限公司工程科）摘要：UG NX高级仿真模块具有很强的线性分析功能和非线性分析功能，能够满足压力容器应力分析的需求。
以压力容器典型的受内压圆筒径向接管结构为例，利用NX CAD的强大建模功能以及CAD&CAE的无缝集成，进行了应力分析以及线性化处理，成功证明了UG NX高级仿真在压力容器分析设计中应用的可行性、方便性。
关键词：UG NX高级仿真；压力容器；CAD&CAE技术；nx nastran ;线性化处理；应力分析UG NX高级仿真一基本模块是UG NX的核心子集，包括了一系列分析功能例如线性静态分析，正则模态分析，线性屈曲分析以及流体、热传递分析。
UG NX高级仿真一基本模块提供了有限元分析所需的单元类型库，模型材料库。
支持强有力的边界条件管理能力。
提供系列的包括屈曲分析的线性算法控制能力以及无限规模的正则模态分析能力。
支持稳态和瞬态热传递分析的解算能力。
NX-基本分析模块在虚拟产品开发流程中拥有很关键的地位，为产品性能开发的数字化原型和仿真模拟提供了广泛应用的CAE解决方案。
特征强有力的分析能力功能完善的单元库包括点焊单元在内各种类型的模型材料库边界条件易操作性如工况的合并，添加，删除各种特征值求解正则模态及复特征值分析设计优化和敏度分析评估设计变动的效果高效的解算器热传导自然对流强迫对流热载荷定义温度边界条件初始边界条件热控制系统图形化显示结果收益与物理原型试验相比，仿真分析降低了设计周期长和成本高的风险通过相对快捷的仿真过程和反复的验证研究大大提高了产品革新的进程在各种工况下都能进行产品功能仿真模拟，包括热场分析一、UG NX高级仿真功能简介UG NX高级仿真技术功能可以实现：1）静力分析：除一般分析功能之外还提供结构的重量和重心数据，支持全范围的材料模式。
同时支持具有惯性释放的静力分析（无约束状态下的准静态响应）、非线性静力分析（包括几何非线性、材料非线性和接触非线性等）。
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UG NX 高级仿真
在压力容器应力分析中的应用
闫硕
（沧州市设备安装工程有限公司工程科）
摘要：UG NX高级仿真模块具有很强的线性分析功能和非线性分析功能，能够满足压力容器应力分析的需求。
以压力容器典型的受内压圆筒径向接管结构为例，利用NX CAD的强大建模功能以及CAD&CAE的无缝集成，进行了应力分析以及线性化处理，成功证明了UG NX高级仿真在压力容器分析设计中应用的可行性、方便性。
关键词：UG NX高级仿真；压力容器;CAD&CAE技术；nx nastran ；线性化处理；应力分析
UG NX高级仿真—基本模块是UG NX的核心子集，包括了一系列分析功能例如线性静态分析，正则模态分析，线性屈曲分析以及流体、热传递分析。
UG NX高级仿真—基本模块提供了有限元分析所需的单元类型库，模型材料库。
支持强有力的边界条件管理能力。
提供系列的包括屈曲分析的线性算法控制能力以及无限规模的正则模态分析能力。
支持稳态和瞬态热传递分析的解算能力。
NX- 基本分析模块在虚拟产品开发流程中拥有很关键的地位，为产品性能开发的数字化原型和仿真模拟提供了广泛应用的CAE解决方案。
特征
♦强有力的分析能力
♦功能完善的单元库包括点焊单元在内
♦各种类型的模型材料库
♦边界条件易操作性如工况的合并，添加，删除
♦各种特征值求解正则模态及复特征值分析
♦设计优化和敏度分析评估设计变动的效果
♦高效的解算器
♦热传导
♦自然对流
♦强迫对流
♦热载荷定义
♦温度边界条件
♦初始边界条件
♦热控制系统
♦图形化显示结果
收益
♦与物理原型试验相比，仿真分析降低了设计周期长和成本高的风险
♦通过相对快捷的仿真过程和反复的验证研究大大提高了产品革新的进程
♦在各种工况下都能进行产品功能仿真模拟，包括热场分析
一、UG NX高级仿真功能简介
UG NX高级仿真技术功能可以实现：
1）静力分析：除一般分析功能之外还提供结构的重量和重心数据，支持全范围的材料模式。
同时支持具有惯性释放的静力分析（无约束状态下的准静态响应）、非线性静力分析（包括几何非线性、材料非线性和接触非线性等）。
2）屈曲分析：主要用于结构特定载荷下稳定性以及失稳的临界载荷。
包括线性屈曲分析（特征值屈曲分析）和非线性屈曲分析（几何非线性屈曲分析、弹塑性屈曲分
析以及非线性后屈曲分析）。
算法上，UG NX高级仿真采用先进的微分刚度概念，考虑高阶应变-位移关系，结合UG NX高级仿真特征值提取算法可精确判别出相应的失稳临界点。
该方法较其他有限元软件中所使用的限定载荷量级法具有更高的精确度和可靠性。
3）动力学分析：具有其他有限元软件所无法比拟的强大的动力学分析功能，包括正则模态及复特征值分析、（直接、模态）频率和（直接、模态、非线性）瞬态响应分析、（噪）声学分析、随机响应分析、响应及冲击谱分析、动力灵敏度分析等。
UG NX 高级仿真提供求解所需的动力和阻尼单元。
4）非线性分析：UG NX高级仿真强大的非线性分析功能为设计人员有效地设计产品，减少额外成本提供了一个十分实用可靠的工具。
包括几何非线性分析、材料非线性（支持Von Mises、Tresca、Mohr Coulomb、Drucker-Prager屈服准则，蠕变分析可利用ORNL定律或Rheological模拟）、非线性边界（接触问题）、非线性瞬态分析、非线性单元（非线性阻尼、弹簧、接触单元等）。
UG NX高级仿真非线性分析提供N-R法、改进Newton法、弧长法、Newton与弧长混合法、两点积分法、Newmark β法及非线性瞬态分析过程中的自动时间步调整功能等丰富的迭代和运算控制算法。
5）热传导分析：可以计算热分布状况，直观地看到结构内潜热、热点位置及分布，提供广泛的温度相关的热传导分析（线性/非线性稳态热传导、线性/非线性瞬态热传导、对流、相变、热腔分析）。
UG NX高级仿真支持稳态或瞬态热传导分析的线性、非线性两种算法。
此外，UG NX高级仿真还应用于流固耦合分析、空气动力弹性及颤振分析、多级超单元分析、高级对称分析、设计灵敏度及优化分析、复合材料分析等。
可见，UG NX高级仿真的分析功能已经完全囊括了压力容器应力分析涉及的内容，能够满足这一特定领域的需求。
二、NX CAD建模功能
众所周知，UG NX的CAD模块为高端技术产品，具有强大的CAD参数化建模功能。
依托于CAD强大建模功能，可以方便、快捷的完成模型的构建，相对于以往ANSYS 建模，大大提高了模型处理效率。
同时UG NX还提供了宏文件录制功能以及基于知识建模的知识熔接（Knowledge Fusion）等自动建模技术工具，可以实现结构的自动创建与分析。
宏文件以及KF语言都可以用普通的文本文件进行编辑与修改，方便，易学，易懂。
譬如压力容器典型支管结构的倒角造型，在NX CAD中建好基本模型之后，不同于ANSYS中先生成圆角再生成蒙皮的方法，直接运用一个边倒角命令便可迅速生成所要倒角相冠线，如图1所示
以往分析中，经常采用 CAD建模功能较方便的系统构建模型，然后再通过中间标
准格式（譬如 IGES、Pasolid、STEP等）导入 CAE分析工具进行模型的有限元分析，但是这种方法，中间格式的传递常常因为不兼容性而导致部分模型参数的丢失，而给
模型的修补带来很大的工作量，减缓了工作效率。
并且这种方法是单向的，当分析模型改变时，还要重复同样的工作，浪费大量的时间。
而 NX实现了 CAD&CAE一体化集成方案，实现了 CAD参数化建模、网格划分等功能的无缝集成，并支持其他 CAD软件的模型数据文件的导入，为用户提供了很大的方便。
三、应力线性化功能
NX的应力线性化程序在美国已经得到普遍的认可，根据CODAP95(E) -C10/351，薄膜应力张量采用计算公式：
弯曲应力张量采用计算公式：
计算步骤为：
1）确定关心的区域
2）在锁定区域绘制显示Sxx 应力云图
3）围绕厚度突变区域沿壁厚方向在不同点（点越多越好）找到应力
4）计算积分找出弯曲应力和薄膜应力值
5）重复以上步骤寻找Sxx ，Syy ，Szz ，Txy，Tyz，Txz
6）计算弯曲主应力和薄膜主应力
7）按照下式对弯曲应力和薄膜应力进行积分获得应力值
如图2所示，一般在NX中一个评定路径要求最少分为20段。
四、应用实例
以压力容器中最为常见典型的受内压圆筒径向接管结构为例（图3）介绍UG NX 高级仿真在压力容器中的应用。
结构示意如图所示：
力学模型与有限元模型。
1、力学模型：取1/2模型
2、材料：steel---------E=2.07E+8 δ=0.29(温度20℃)
3、单元类型：选取3D四面体单元(大小为10mm)
4、边界条件：施加边界条件如图所示，施加均布压力P=50MPa
图6 应力图像
采用UG NX高级仿真7.0为解算器。
应力分布如图6所示，可见最大应力点在内壁与套筒连接不远处(深红色位置)，轴向应力大小为 2.084e+3 MPa。
在最大应力节点处设置路径A在位移图像中的图像，如图7所示。
图
7
位
移
图
像
图
8
节
点
位
移
图
图
9
节
点
应
力
图路径A
五、总结
1．NX系统的前处理模块将CAD建模、网格划分、参数化等功能无缝整合，并支持其他CAD软件的模型数据文件的导入，为用户提供了很大的方便。
2．UG NX高级仿真除了很强的线性分析功能外，还具有较强的非线性分析功能，能解决工程上的几何非线性、材料非线性和接触分析等问题。
3．NX系统具有记录操作过程而形成宏文件的功能，使得设计人员能方便地进行压力容器的结构分析。
其后处理功能满足了压力容器分析设计标准的要求。