32_UG热分析基础案例_沈春根

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15_UG有限元带阻尼振动分析_沈春根

0D单元
1D单元
0.2 弹簧单元 – 属性参数表（一维弹簧单元）
PELAS (CELAS2)
PELAS (CELAS1)
0.3 弹簧单元 –
属性参数表（三维弹簧单元CBUSH）
注意：CBUSH1D为一维弹簧单元
0.4 阻尼单元 – 描述
0D单元
1D单元
0.5阻尼单元 – 参数表
PDAMP (CAMP1)
PDAMP （CDAMP2）
0.6 质量单元- 描述
0D单元
1D单元
0.7 质量单元- 参数表
PMASS (CMASS1)
PMASS (CMASS2)
0.8 创建弹簧、质量和阻尼单元的2种方法
1.1 弹簧质量单元静力学分析- 提出问题
此端固定， Z拉伸方向
弹簧刚度设定为 10N/mm
计算弹簧的变形量
该节点固定，X方向变形
弹簧刚度设定为 10N/mm
采用有限元计算固有频率
该节点质量为 1Kg
2.1 无阻尼单自由度振动系统 – 理论公式
K=1000N/m; M=1Kg。
理论计算： f = 15.924 Hz。
2.2 固有频率计算 – 创建弹簧单元并设置参数
创建1条直线和2 个点
此端向下拉力 10N
1.2静力学分析- 构建fem模型及参数
拉伸Z 方向
还可以采用单元创建命令（手工）
阻尼系数不影响静力学计算结果
1.3静力学分析- 构建的弹簧单元
隐藏辅助线
网格显示和标签显示
1.4静力学分析-构建sim模型并求解结果
位移云图
反作用力云图
2.0无阻尼单自由度振动系统 – 固有频率计算

24_UG声振基础案例_沈春根-免费分享

1.3 FEM-对声波域（包络体）划分网格1
物理属性-打开其对话框-类型切换为【PSOLID-声学流体】-创建-打开【PSOLID-声学流体】对话框，点击【选择材料】；
进入【材料列表】-选取空气（Air，必要时自定义声域体材料）-确认，返回完成操作；
一般来说，对于声学体材料，只需要密度、体积模量和声速中的两个即可。
网格效果和导航器特征树如图所示。
1.2 FEM-建立曲面包络体
插入-曲面包络-曲面包络方案，打开对话框；选择全部2D单元，分辨率（全局解析度）设为5mm（建议自动计算）；点击【点】对话框，选择坐标原点作为包络的中心点，确认；在导航器窗口，如图所示，点击【包络】，注意特征树发生了变化。隐藏【2D收集器】，即可看到该几何体（声波域、声学体、空气），默认呈现半透明。
1.4 FEM-对声波域（包络体）划分网格2
3D扫略网格（六面体）-选择源面-定义单元类型为：CHEXA(8)-Acoustic Fluid;
定义单元大小（依据参见后页）；定义网格收集器。
1.5 FEM- 对声波域划分网格3
要计算最大单元大小，可将最大频率转换为最大波长并除以 6；
本案例分析上限频率4000Hz，声速按照340m/s(声速等于波长乘以频率)，那么最大单元大小约为： 14.17mm;
通过指定最大频率来定义单元大小，可使用支持对话框内单元大小框中的 SizeForAcoustics 函数。
结构体单元和声域体单元，两者的单元阶次尽量一致，给两者接触（耦合）计算带来方便！
触参数、定义扰动频率； 4. 求解和后处理。
关键词：曲面包络、Acoustic Fluid（声学流体）、（声）流体-结构耦合

34_UG声学边界元基础案例_沈春根

UG NX有限元培训 – 专题34
NX有限元分析声学基础案例
（基于 Simcenter Acoustic BEM，NX12.0及以上版本）
江苏大学沈春根
2020年2月第1版
了解声学基础知识; 熟悉NX仿真流程。
0.1 Simcenter Acoustics BEM基本概念
使用边界元法 (BEM) 的 Simcenter Acoustics BEM 求解器环境可以对内部和外部的声学与声振问题进行求解。
打开新建FEM对话框，默认求解器 Simcenter Acoustics BEM，分析类型：直接声学，确定-进入FEM 环境；
Step1.2 划分2D网格（作为声波传递到潜水器模型的边界）
OR
2D网格-单元类型：TRI3 Acoustic，单元大小150mm，默认网格收集器，确定；
注意，单元大小也可以输入函数式，括号内的数值和分析频率最大值有关；
可以计算不同声源产生的声压大小（或者功率大小）、不同的声源距离，对壳体表面声压的变化；
如果声源所处的方位变化，比如和X轴成45度的角度，可以计算相应的声压分布变化。
5. 总结和说明
建议进一步了解术语和关键词：BEM(边界元)、直接 /间接声学、网格体素、声学流体及其属性、定义声学材料的参数（比如水、空气）、定义单元大小函数、声波源类型、声波指向性（指向极坐标图的含义）、声压级、麦克风（传感器）网格、吸声器（材料）等。
求解声波传递至潜水器壳体表面的最大声压级（dB）;
画出250Hz和1000Hz下的声波指向图（方向性分析图）；
分析频率为250、500、750、 1000Hz等4个频率。
Step1.1：构建CAD模型，新建FEM文件

33_UG热固耦合基础案例_沈春根

本实例也可以采用Simcenter 3D Multiphysics多物理场来进行计算。
出现预加的温度载荷！
Step6. 完善Mapping Natran解算方案
激活Mapping Nastran方案；将公共约束中的固定约束拖
至本方案的约束集内；对本解算方案进行求解；求解结束后，结果下的节
点 [Sturctural]，会显亮，表明求解成功，可以双击打开它。
Step7. 查看后处理-温度载荷造成的变形和应力
Step4. 选择源模型结果文件和设置输出
Step4. （继续）查看导航器窗口的变化
如图所示，修改名称 Solution 1 （如果上述操作没有完成的话）为 Solution 3 mapping；
对该解算方案进行求解；求解的目的：将bun文
件中的温度数据，关联至结构解算方案来。
Step5. 映射方案求解后得到新的结构方案
Step1. 完成温度解算方案和后处理（查看专题32）
便于区分，将解算方案进行重命名
注意：在计算结果文件夹中，会找到一个后缀名为bun的文件（包含了网格和后处理结果数据）！
Step2. 新建结构分析sim文件和解算方案
如果将这些文件取名“见名思义”的新名称，则更好！
以散热座CAD模型（Model1）或者上述温度场分析操作所生成的i模型为参考，新建结构分析用的fem和sim文件。
新建结构分析sim文件和解算方案?以散热座cad模型model1或者上述温度场分析操作所生成的i模型为参考新建如果将这些文件取结构分析用的fem和sim文件
UG NX有限元培训 – 专题33
NX有限元分析热-固耦合分析基础案例
（采用Mapping映射方法）

27_UG非线性基础案例SOL106_沈春根-免费分享

UG NX有限元培训 – 专题27
UG NX有限元分析非线性基础案例（SOL 106）
沈春根、关天龙、孔维忠 2016年10月第1版 2019年7月第2版
已熟悉SOL101和自定义本地库材料的操作
1. 问题提出：超出弹变范围后的应力、应变如何求解？
Paቤተ መጻሕፍቲ ባይዱt Sim
结构尺寸如图所示，材料为Q235；
5. SOL106操作主要步骤
建立FEM模型，主要定义应力-应变曲线（表格数据），定义初始屈服值；
建立SOL106解算方案： 1）输出请求中激活：应变； 2）工况控制中定义：增量值； 3）模型数据中激活：大应变。
查看非线性应力和非线性应变解算结果。
4.1 SOL106解算方案主要步骤
输出请求：激活应变；非线性参数：设置增量
数为20；模型数据：激活大变形。
4.2 SOL106解算成功，后处理窗口
4.3 采用SOL106计算塑变阶段的变形情况（F为200N）
4.4 采用SOL106计算塑变阶段的变形情况（F为400N）
采用SOL106非线性模块计算出塑变阶段的数据，更符合真实的应力-应变规律！
一个端面固定约束，另一侧棱边承受载荷；
载荷产生的实际应力超出屈服强度后，其真实变形需要采用SOL106求解器。
2.1 自定义应力-应变曲线1（定义本地材料的参数）
2.2 定义应力-应变曲线2（表格内的数据，来自网络）
确定后，进一步定义初始屈服点/值
3.1 采用SOL101计算弹塑临界阶段的变形情况（F为100N）
外载荷小于100N左右，板材的变形符合胡克弹变规律的（本构模型）。
3.2 采用SOL101计算塑变阶段的变形情况（F为200N）

29_UG流体基础案例稳态_沈春根

颜色显示-恢复：光顺、显示于-恢复：自由面；
重新切换颜色显示：流线，点击右侧的【结果】，打开【流线绘图】对话框；
点击【创建】，弹出种子集对话框；
在模型右侧端面点击（均匀）6个点，应用并返回；
确定流线绘图对话框；
确定后处理视图。
为保证流线长度贯穿于整个长度上，做如下处理：在Post View 1 中，勾
点击【显示】栏- 显示于切换为【切
割平面】- 点击【选项】- 弹出切割
平面对话框；
切割平面切换为【Y】、显示特征边
速度云图
激活、剪切侧切换为【全部输出】，两次确认；
查看动画。
4.2 操作步骤- 后处理2 – 箭头- 动画
颜色显示：箭头
回流效果
4.3 操作步骤- 后处理3 –流线显示
其他参数均默认。
3.2 操作步骤- 编辑求解方案2
求解
4.1 操作步骤- 后处理1- 光顺显示
在导航器窗口，双击-结果-Flow – 进
入后处理窗口；
依次点开：流-速度单元节点-Z（轴
向）；
单击Post View1 – 右键 – 编辑 – 弹
出后处理视图对话框；
点击【边和面】-边，切换为：特征；
UG NX有限元培训 – 专题29
UG NX有限元分析流体基础案例-稳态
江苏大学沈春根 2017年10月第1版 2019年12月第2版
已了解流体分类、流体方程等基础知识！
1.1 应用案例-背景-槽式孔板流量计流场仿真
来源于网络
创建三维模型Βιβλιοθήκη .2 应用案例-仿真要求入口
出口
1. 入口流速为1m/sec，出口为大压（开口）,介质为水；

11_UG NX有限元对称零件分析实例_沈春根-免费分享

建立对称约束；建立其他约
束条件；施加轴承载
荷；
1.5实例1-对称约束-约束模型和结果
内孔固定
轴承载荷
对称约束
和全模型做对比分析
2.0.1 轴对称分析-基础知识1
旋转体零件且施加载荷和约束仅为径向和轴向（即没有相切分量）时，即可采用轴对称分析方法；
非常适合回转轴、压力容器等旋转零件；操作时，在轴侧的剖切平面上创建有限元模型，大
பைடு நூலகம்
两侧内孔固定
承受轴承力载
荷
当零件的结构是对称的，且包含对称的约束条件和载荷，则可以通过将模型切割成一半，仅分析一半模型来简化问题。
1.2实例1-对称约束-在理想化中拆分体
1.3实例1-对称约束-处理FEM模型
隐藏一半的多边形体；赋予材料、物理和网
格属性；网格划分；
1.4实例1-对称约束-处理SIM模型
2.5 实例2- 进行2D网格划分，并定义材料属性
默认即可
2.6 实例2- 新建仿真、解算方案和施加条件
2.7 实例2-结果显示
剖面结果显示
3D轴对称显示
内压均布10MP
轴端棱边固定
2.2 实例2- 新建FEM，选择轴对称结构类型
2.3 实例2- 切换到理想化环境提升体、拆分体
检查模型的 Z轴为对称轴，否则对模型进行变
换。
2.4 实例2-切换到FEM模型
步骤2：选中一个剖面，通过仅显示，显示其片体。
步骤1：检查仿真导航
器各个节点的变化；同时隐藏一半的几何体。
UG NX有限元教学和培训 – 专题11
UG NX有限元分析常见对称零件分析和应用

20_UG响应仿真SOL111应用_沈春根

所需模态有频率大小
基本确定：扫频的最大频率为7200Hz，最小频率200Hz。
1.3、新建SOL111解算方案和解算步骤
1.4 设置扫频频率的类型和参数，并添加到列表中
1.5 设置阻尼值的数据类型（表数据）
用于固定阻尼值的填写；也可以用于非恒定值的填写；
UG NX有限元培训 – 专题20
UG NX有限元分析
响应仿真（SOL111应用）
江苏大学沈春根
2017年10月第1版
内部教学，请勿外传
0.1、频率响应（扫频）分析的情况简介
此棱边固定模型的结构阻尼值： 0.04 棱边Z向，承受一个频率函数的扰动力
该A点的应力响应？
该B点的位移响应？
0.2、频响分析的主要流程
建立FEM、SIM文件；
建立 SOL103实特征值解算方案；计算模态并查看结果；建立SOL111解算方案和解算步骤；设置扫频频率类型和范围；
设置阻尼值类型和参数；
定义边界约束；求解并查看结果。
1.1、建立fem、sim和SOL103实特征值解算方案
1.6、施加约束
此棱边全固定
1.7、施加力载荷（表格式数据）
此为连续规律的数据
此为不连续或者离散规律的数据
1.7、扰动力的规律和数据填写
扰动力的描述：随着激励频率从200 至7200Hz，其大小从1N增加到5N，增加规律服从线性插补。
1.8、求解并查看结果
1.8.1、查看：扰动频率250Hz的变形和应力云图
1.8.2、新建图表，查看A点应力响应的方法
选定 A点
类型：应力
频率范围

40_NX热流耦合之散热箱分析_沈春根

1.4.4 步骤4-定义sim定义热传导
主区域：选择陶瓷加热块的底面；次区域：选择PCB板的顶面；输入热耦合参数。
1.5 步骤5-定义解算方案
解算方案细节：定义湍流模型（本例采用默认的混合长度模型）；
环境条件：定义重力方向；
3D流：默认壁处理选项；
结果选项：默认。
1.6 步骤6-求解并监控收敛
其中的热膨胀系数不必考虑。
1.4.1 步骤4-定义sim-定义边界条件-入口流（3处）
1.4.2 步骤4-定义sim-定义边界条件-出口流-风扇
选中空气域表面上的圆环曲线；新建风机曲线，输入的表数据见前面0.3节。
1.4.3 步骤4-定义sim-定义热载荷
选取热载荷；选择陶瓷加热块（表面）；输入热载荷参数。
进入i环境；提升体；草绘图，并投影曲线，形成新曲线；分割面，完成3个窗口和风扇的曲线建模；返回进入fem环境。
1.3 步骤3-划分FEM网格并定义热属性参数
对空气域、陶瓷加热块和PCB分别划分网格；
建立自动网格配对；参见0.2节说明，定义各
自的热参数。注意单位！不考虑热固耦合问题，
1.7 步骤7-后处理1-流速矢量图
进一步可以查看流速矢量图动画
1.7步骤7-后处理2-流场温度分布
查看某一个截面上的流体温度分布
3 出口-散热风扇出口流，往外散热，参数见风扇曲线表
4
热耦合
陶瓷加热块和PCB板接触并进行热传递，系数为：
8000w/m^2.dc。
参数零件
空气域陶瓷加热块
PCB板
密度 Kg/mm^3
1.2 7000
1000
导热系数 w/mm.dc 2.63e-005

31_UG流体基础案例旋转参考系_沈春根-免费分享

的过渡面。
1.2旋转参考系（RFR）的示例2_轴向风扇流分析
① 管道； ② 惯性流体域（两
处）； ③ 风扇或者各类叶轮； ④ 旋转参考系中的流
体域。
构建3个流体域
2. 背景和要求
风扇叶轮介质：空气；工况转速1000rpm；求解工况转速下的流场；求解不同转速下，最大流
速和最大压力（静压）的流场及其变化。
4.1 编辑解算方案和求解-选择湍流模型
在导航器窗口，选中Solution 1右键-编辑- 打开对话框；
解算方案细节-湍流模型，切换为标准的K-Epsilon模型。
4.2 编辑解算方案和求解
根据
求解
需要
5.1 后处理- 光顺-速度场
在导航器窗口，双击-结果Flow – 进入后处理窗口；
3.7 前处理-定义入口和出口边界条件
仿真对象类型-流边界条件，打开对话框；
类型:开口；依次选择惯性流体域四周侧面（选
择左、右面，作为出口和入口）；其他参数默认，确认。
3.8 前处理-定义入口和出口边界条件-效果
入口：开口
流动面：惯
性流的四周 +旋转流的
3个面
出口：开口
惯性流体域和旋转流体域两个几何体独立，不能布尔求和。
最终获得叶轮、旋转流体域和惯性流体域等3个体。
叶轮模型隐藏，不参与仿真计算。
3.3 前处理- 新建FEM，网格划分
内：旋转流体域；外：惯性流体域。对于复杂模型，建议在CAD中进行几何
体检查，避免网格划分失败。
应用模块、前/后处理；新建FEM，Simcenter 热
依次点开：流-增量12 - 速度（单元-节点） - 幅值（方向根据需要选择）；

UG有限元0D1D2D实例_沈春根

1D网格对话框中，尽量勾选合并节点选项；如果出现重复节点，计算后无法出现结果。
2、步骤11 –新建SIM、添加重力载荷、施加4个撑脚的固定约束
注意重力方向！
2、步骤12-计算并查看应力和变形结果
整体应力云图
撑脚应力云图
3.1、总结1：思考以下问题
网格配对类型为何采用了自由重合方式？本实例1D连接类型使用了RBE3，为何不用RBE2？如果撑脚1D梁单元和底板2D单元不进行节点检查和合并操作，为何无法计算出结果？请克隆计算方案，改变0D单元载荷大小并重新计算，可以研究不同重量对整体结构变形和应力的影响规律。
重物为模拟发动机等承重体，和底板若干点进行联接并传递重力；
所有材料为steel；
在顶部载荷作用下，分析整个结构的变形和
应力分布；
分析撑脚的受力状况。撑脚4个，截面 25×25，厚3；底板1个，厚3；重物1个，质量为100kg；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.2 实例介绍 – 练习目的
构建待分析的装配模型，为简化问题，不分析底板和撑脚重量对整个结构的重力效应；在FEM中将重物简化为0D单元；撑脚简化为 1D梁单元；底板简化为2D单元；本实例要点：一是如何构建0D单元？二是0D单元如何和底板2D单元上若干个点联接起来？
建方法，模拟实物和实际情况有所区别的；
比如撑脚和底板是面面接触，撑脚简化为1D形成
了点接触，造成了底板四个角处发生应力集中；比如重物和底板接触面比较大的，采用了若干点的 1D连接，显然分析的效果和实际有出入的；根据上述的启发，建议改进模型并进行分析。
4、参考文献
UG NX CAE帮助文件；

1_UG有限元难理解术语及其应用NO1_沈春根

目录
仿真坐标系
网格配对条件
1D连接用法
本知识点为第1部分，第2部分还在不断地补充和完善中 ---
接触和粘结条件
1.1 仿真坐标系的类型
绝对坐标系（ACS，全局坐标系）：永久不能动；工作坐标系 (WCS)：可以移动，创建节点坐标系以之作为参考；局部坐标系：用户自定义，有助于构建FEM模型；节点位移坐标系：定义节点位移限制时，要使用它；节点参考坐标系：提供节点参考坐标值，创建附加网格有用。
的情况（网格配对条件和曲面接触网格，均在FEM中定
义）；
支持的解算方案类型
4.2 接触和粘结条件- 面对面胶合
和面对面接触一样，应用于仿真文件为活动状态的情况；连接两个曲面，以防止在所有方向产生相对运动；除了SOL 701 和轴对称解算方案不支持该类型之外，适用于所有结构 NX Nastran 解算方案；边到面胶合配对条件 – 配合拆分体使用
该操作在理想化环境下进行的；为在FEM环境中网格配对操作提供了条件；注意仿真导航器窗口操作节点名称发生的变化；
3.1、 1D连接 – 使用场合
可以用来连接一个装配 FEM 中的组件 FEM；可以用来连接一个 FEM 中
的多个片体和实体；
使用基于 FE 的连接可更精确地控制节点位置；
或在基础几何体不可用时，使用它；
由于基于 FE 的连接没有绑定到基础几何体，因
此如果修改几何体或网格，它们可能不能正确更
新。
4.1 接触和粘结条件 - 面对面接触
定义两个曲面之间的接触；
应用在两个曲面有滑动趋势的两个曲面之间；
应用于仿真文件为活动状态
2.2 网格配对- 类型

UGNX有限元单元质量检查_沈春根

2.3 单元质量检查 – 检查指标（用户可控）2
2.4 单元质量检查 – 指标举例-宽高比
宽高比：检查测量单元长度与其宽度的比率。四面体单元宽高比：采用的比率是顶点高度与相对面的面积平方根的比率。宽高比 = Max(cf(hi)/sqrt(Ai))，其中 i = 1,2,3,4。最大高度与面积之比的值乘以一个因子 cf = 0.805927，就是等边四面体的高度与边长之比，其结果就是宽高比。
4.0 修复单元方法- 常见的有3种
方法1：分割单元（分割壳），使得单元类型更加简单，比如对1个四边形单元分割成2个三角形单元，成
功率高得多。
方法2：拖动节点，重新定位模型中的个别节点位置，改善单元形状的宽高比。
方法3：删除单元，重新手工划分更为简单类型的单
元，降低单元的阶次。
4.1 修复单元 – 分割壳类型和操作步骤
4.1.3 修复单元 – 分割壳示例3
分割的单元阶次越
低、数量越多，则成功率越高！
将1个三角形单元分割成2个三角形单元
将1个三角形单元分割成4个三角形形单元
4.2 修复单元 – 拖动节点
拖动方向
拖动菜单→编辑→节点 →节点拖动预览
4.3.1 修复单元 – 删除单元（第1步）
放大显示失败单元
UG NX有限元培训 – 专题16
UG NX有限元分析单元质量检查和简单修复
江苏大学沈春根
分析→有限元模型检查
2017年5月第1版
→单元质量
目录
有限元模型检查的内容
单元质量检查和评价的指标单元质量检查实例不合格单元修复的基本方法
1.1 有限元模型检查 – 主要目的

22_UG响应仿真SOL108应用V1_沈春根-免费分享

1.8.1、查看：扰动频率250Hz的变形云图
1.8.2、查看：扰动频率250Hz的应力云图
1.8.3、新建图表，查看A点应力响应的方法
选定 A点
类型：应力
频率范围
1.8.3、新建图表，查看A点应力响应曲线
第1阶固有频率下应力响应的幅值最大！
1.8.4、新建图表，查看B点位移响应的方法
该A点的应力响应？
该B点的位移响应？
1.2、直接频率响应分析的条件和要求2
频率 /Hz
0 200 7200
力 /N
0 1 5
阻尼值
0 0.04 0.04
扫频范围：200-7200Hz,扫频增量值：50Hz.
0.2、直接频响分析的主要流程
建立FEM、SIM文件；
建立 SOL103实特征值解算方案；计算模态并查看结果；建立SOL108解算方案和解算步骤；设置扫频频率类型和范围；
1.6、施加约束
此棱边全固定
1.7、施加力载荷（表格场数据）
此为连续规律的数据
此为不连续或者离散规律的数据
1.7、扰动力的规律和数据填写
扰动力的描述：随着激励频率从200 至7200Hz，其大小从1N增加到5N，增加规律服从线性插补。
1.8、求解并查看结果（应关注模态1的对应值）
如果不关注分析模型的模态和固有频率，则前3个步骤可以省略！
定义边界约束、定义扰动力（频率函数）；
编辑解算方案，在参数中定义阻尼值；求解并查看结果。
1.1、建立fem、sim和SOL103实特征值解算方案
所需模态数量：6
1.2、查看模态振型和前6阶固有频率大小
基本确定：扫频的最大频率为7200Hz，最小频率200Hz。

5_UG有限元螺栓连接分析实例_沈春根

蛛网连接； CBAR 或 CBEAM 单元
1D单元； RBE2 或 RBE3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ单元
0.2 基础- 定义螺栓特征和尺寸
A 螺栓头的直径，使用孔的边或孔的中心点来定义螺栓头的位置； B 螺栓的总长度，包括螺栓头。如果在螺纹孔中创建螺栓，则必须指定螺栓长度。 C 螺栓螺母的直径，使用孔的边或孔的中心点来定义螺栓头的位置。 D 螺栓轴直径，可通过1D 单元关联的梁横截面来控制直径。 E 螺栓的有效螺纹长度。对于螺纹孔中的螺栓，必须指定有效螺纹长度。
0.3 基础- 螺栓螺母连接FEM模型
头部孔端面单元节点
1D单元
螺母孔端面单元节点
0.4 基础- 螺纹连接FEM模型
头部孔端面单元节点
1D单元
和螺纹连接对应单元节点
1.1螺栓螺母连接实例-指定螺栓头部及其尺寸
1.2螺栓螺母连接实例-指定螺母及其尺寸
1.3螺栓螺母连接实例-其他参数默认并确定
定义1D 属性
1.4螺栓螺母连接实例- 定义1D属性
截面尺寸材料，也可自定义材料
1.5螺栓螺母连接实例- 查看导航器窗口数据结构及其对应关系
1.6螺栓螺母连接实例- 解算结果（垂直方向变形）
底板之间不施加面面接触约束
底板之间施加面面接触约束
1.7螺栓螺母连接实例-螺栓轴和接触面结果
UG有限元教学和培训 – 系列专题5
UG NX 有限元
螺栓连接分析实例
江苏大学沈春根 2011年2月第1版 2017年3月第2版 UG NX8.5版本以上
目录
螺栓连接有限元基础
螺栓螺母连接实例；
螺栓螺钉连接实例；带预紧力螺栓螺钉连接实例；

26_UG非线性疲劳分析_沈春根

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.6 耐久性步骤-新建激励
全单位周期
3.7 耐久性步骤-求解、打开和查看结果
4.1疲劳耐久评判依据
4.2 疲劳耐久分析结果评判- 疲劳寿命
疲劳寿命：最小工作周期为855次 <10000次,说明在设定的交变应力作用次数完成前，该零件就会疲劳失效。
4.3 疲劳耐久分析结果评判- 疲劳安全系数
p 导体疲劳耐久性分析结果及评判方法；
1.1 疲劳耐久性分析的用途
p 用于在简单或复杂加载条件的累积效应下，对设计结构的强度及其耐久性进行评估。
p UG 耐久性分析包括：强度分析和疲劳分析。 Ø 强度分析：用来评估结构是否可以瞬间承受对其施加的最大静态
或瞬态应力。此静态强度评估可用于确定是否需要进行疲劳计算。例如，如果峰值应力超出材料的强度极限，则需要进行疲劳计算。 Ø 疲劳分析：用来根据应力或应变的时间历程来评估模型的疲劳强度和疲劳寿命。
1.4 疲劳分析耐久分析流程-基于函数
p 加载或创建应力或应变历程的 AFU 函数； p 创建疲劳耐久性对象，定义疲劳寿命准则和用于
计算损伤命令的循环应力-应变模型； p 计算应力或应变历程引起的耐久性损伤。
1.5 疲劳分析耐久分析流程-定义S-N曲线
2.1 导体非线性静态分析（SOL106）
2.5 导体非线性静态分析（SOL106）
右击【Solution1】节点，单击【求解】后弹出【求解】对话框，单击【确定】按钮即可进行仿真方案的解算。
2.6 导体非线性静态分析（SOL106）
非线性应力-单元-节点（Von Mises）
非线性应力-单元（ Von Mises ）
注：计算得到应力将应用于耐久性分析中载荷施加，应力结果影响强度安全系数

30_UG流体基础案例瞬态_沈春根

4.1 后处理 - 结果1 –速度云图
增量的时间段，和【结果采样】时间的设置一致。
4.2 后处理 - 结果2- 切割平面速度云图
在导航器窗口，双击-结果-Flow – 进入后处理窗口；
依次点开：流-增量12 - 速度（单元节点） - X（方向根据需要选择，或者幅值视图对话框；
来显示速度变化及漩涡产生；等等其他的结果及其显示方式。
5.总结和说明
掌握删除面命令在构建流体域中的用法；理解时间段（结束时间）的设置依据；瞬态解算方案的主要参数及其设置方法；选择合理的湍流模型，了解它们各自的运用场合。
点击【显示于（切割平面）】栏的【选项】- 弹出切割平面对话框；
切割平面切换为【X】、剪切侧切换为【全部输出】，X坐标中输入【0】；
两次确认。
4.4 后处理-结果3–弯管横截面A-速度迭代显示
进一步操作，可以实现：动画显示横截面B的速度云图（随时间
变化）；采用【分段】、【等值线】等显示模式，
解算方案细节-湍流模型，切换为标准的K-Epsilon模型；
（如果选择解算方案类型为高级流，则选择更高级的湍流本构模型）解算方案类型：瞬态。
3.2 编辑解算方案-定义壁函数和选中旋涡输出结果
3.3 编辑解算方案-瞬态时间参数
由管长和速度来估算决定了计算精度
关注弯管区域的时间段
求解
等待大概20分钟。
采用标准K-ε湍流模型进行解算（当然，可以采用【高级流】提供的湍流模型）。
2.1 前处理- 构建流体域1（在i环境中）
应用模块、前/后处理；新建FEM，Simcenter
热/流；双击i.prt，进入理想化
环境；提升体；几何体准备-有界平面

0_UGNX有限元教学笔记2017_沈春根-免费分享

① 热传导分析。 ② 流体分析。 ③ 热固耦合结构分析。 ④ 热流耦合结构分析。 ⑤ 动力响应分析。
第8天 – 内容
① 网格划分提高实例演示。 ② 对称约束实例演示。 ③ 轴对称结构应用实例。 ④ 非均匀载荷及其应用实例。
第9天 – 内容（扩展模块1）
① 屈曲失稳分析。 ② 模态结构仿真分析。 ③ 几何尺寸优化分析。 ④ 非线性结构分析。 ⑤ 零件疲劳分析。
第10天 – 内容（扩展模块2）
② 阶梯轴零件六面体划分，轴承力载荷。 ③ 中空套类零件六面体划分。 ④ 网格细化命令演示，中间带孔底座四周应力集中案
例演示。
第4天- 内容
① 工字型底座受力分析流程，1）理想化环境提升体、拆分体；2）2D网格划分；3）单元质量检查。
② 2D坏单元修复，1）分割壳；2）合并三角形。 ③ 稍复杂零件抽取中面演示案例。 ④ 局部加载需要，进行：1）分割面；2）分割线；3）
1）同时建立FEM和SIM；2）圆柱坐标系。
第2天 – 内容
① 演示1个prt建立多个FEM、1个FEM建立多个 SIM实例及其用途（L型底座）。
② 演示建立多个solution。 ③ 演示克隆解算方案。 ④ 建立子工况及其作用。 ⑤ 自定义材料实例演示。
第3天 – 内容
① Z字型底座受力分析流程，1）拆分六面体；2）网格配对初步；3）单元和节点的显示；4）强调熟练掌握分析流程的重要性。
② 0D及其应用实例：1）0D在网格点/点；2）0D均布到棱边上；3）0D均布到面上。
③ 台阶周受到不平衡质量点，在某个转速下分析： ④ 1D蛛网连接：1）中心点和端面连接；2）中心点和
内孔圆柱面连接。 ⑤ 轴零件施加力矩实例演示。
第7天 – 内容ห้องสมุดไป่ตู้