Solid Edge_Simulation模型简化与网格划分实例

Solid Edge Simulation车架模型简化与网格划分实例

NST（Beijing）有限公司Frank Fang

关键词：Solid Edge；Simulation；NX Nastran；Femap；CAE；模型简化；网格划分；面网格

1、使用Solid Edge Simulation对车架模型简化及思路

Solid Edge Simulation是西门子旗下三维设计软件Solid Edge中一个比较强大的分析模块，不但可以对零部件进行模拟分析，也可以对大型装配设备进行装配级的分析。最新的版本Solid Edger ST5中的分析类型包括：线性静态分析、正则模态分析、线性屈曲（失稳）分析、稳态传热分析、稳态传热+线性静态、稳态传热+线性屈曲等；网格类型包括：线单元（梁）、面单元（曲面）、体单元（四面体）、混合单元（曲面、四面体）等。

Solid Edge Simulation在做仿真分析时有两个菜单：仿真几何体和仿真，如下图：

仿真几何体：对要分析的几何模型进行简化、编辑等操作；

仿真：定义要分析的几何体，施加载荷、约束，定义装配体的连接关系，网格划分及求解。

现有某一车架要进行模拟分析，其整个结构的大框架是由标准型材构成，一些其它零件由零件、或钣金件构成，如下图所示。如果型材是调用标准件库的零件，则这些零件是part文件，而不是psm 钣金文件；这样在做分析时，这些标准的part是不能抽取中面的，只有那些psm文件才能抽取中面。对于这些part文件，如果想要划分面网格就需要另想办法。

如果对part不能抽取中面，但要得到中面，则可以用另外一种思路：先复制几何体的外表面，然后将外表面向内偏移1/2壁厚，再延伸使之相交，并修剪多余的曲面，然后在相交处做分割，这个就会得到所需要的中面。

2、Solid Edge Simulation仿真几何体

在仿真几何体中，选择曲面-复制，选取几何模型外表面，即可抽取外表面，如下图所示：

选择曲面-偏移，输入1/2壁厚，并指定偏移方向向内，即可得到中面，如下图所示：

使用曲面-删除面，将外表面删除，但是肯定会剩下最后一个曲面不能删除（软件要求），如下图所示：

因此可以使用曲面-移动面，将其移动到中面上，再使用曲面-合并体，将其与中面的曲面合并，如下图所示：

其它零件的处理方法类似，这样就会得到整个装配体的中面，如下图所示：

（对这样的中面如果需要进一步处理，选择曲面-延伸，使相邻的曲面相交；然后选择曲面-修剪，将多余的曲面删除；选择曲面-分割，将相交处分割。-如果曲面较复制，分析时会有错误提示7555。）

3、Solid Edge Simulation仿真

在使用Simulation时，可以按照从左到右的顺序依次设定参数即可。首先点击-新建研究，设置如下图所示：

然后定义要分析的几何体，如上右图所示。

然后设置载荷、约束等边界条件，如下图所示：

因为此为装配件，要设置零件间的连接关系，选择连接件-自动，使其自动搜索连接面，如下图所示：

然后选择划分网格命令，按照默认参数划分一次网格，如下图：

因为存在边界与曲面间的连接关系，因此要选择连接件-边界命令，选择一个边界（edge），再选择与之对应连接的曲面（face），就会生成边界到曲面（edge-to-face）的连接件，如下图：

再选择划分网格-划分网格与求解（默认参数），即可得到结果，程序会自动进入仿真结果界面，如下图：

大家有兴趣可以尝试一下，在仿真几何体中，对已经偏置好的中面如果需要进一步处理，选择曲面-延伸，使相邻的曲面相交；然后选择曲面-修剪，将多余的曲面删除；选择曲面-分割，将相交处分割。然后划分网格分析计算，对比一下两者的结果。

4、小结

本文主要介绍了Solid Edge Simulation仿真几何体与仿真的命令和基本分析流程，并以车架为例介绍了其模型简化为曲面的一种思路。Solid Edge软件简单易用，有许多非常实用的工具，可以很方便解决复杂的问题。上述的思路和方法供使用Solid Edge Simulation的同仁们参考，希望能抛砖引玉。

2012年10月27日

附1：User Information Message7555错误提示的详细说明

附2：

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