UGNX8.5结构静力学分析示例

时间：2023-11-22 理论教育版权反馈

【摘要】：图4-14 对话框图4-15 压力载荷施加的部位求解并确定变形约束的基准1）在窗口中右击节点，从弹出的快捷菜单中选择命令，弹出对话框，单击按钮，稍等后完成分析作业，如图4-16所示。图4-18 Y向位移分析结果图4-19 Von Mises应力分析结果4）单击工具栏中的按钮，退出显示模式，单击工具栏中的按钮，将上述成功的操作结果保存下来；切换到窗口，完成计算结果的分析，也为后续优化设计操作提供了约束条件合理的基准值。

UGNX8.5结构静力学分析示例

打开随书光盘part源文件Book_CD\Part\Part_CAE_Unfinish\Ch04_Bracket_support\Bracket_support.prt，调出图4-3所示的主模型。在三维建模环境中，预先查看和本次优化过程设计变量有关的特征内容和相应尺寸。

（1）创建有限元模型

1）依次单击【开始】和【高级仿真】按钮，在【仿真导航器】窗口分级树中，右击【Bracket_support.prt】节点，从弹出的快捷菜单中选择【新建FEM和仿真】命令，弹出【新建FEM和仿真】对话框，如图4-4所示，【文件名】及【求解器环境】选项保留默认设置，单击【确定】按钮。

2）弹出【解算方案】对话框，如图4-5所示。所有选项参数保留默认设置，单击【确定】按钮。注意在【仿真导航器】窗口分级树中出现了相关节点，右击其中的【Bracket_support_fem1.fem】节点并选择【设为显示部件】命令，进入到仿真环境中。

图4-4 【新建FEM和仿真】对话框

图4-5 【解算方案】对话框设置

提示

在【新建FEM】对话框中不能取消勾选系统默认的【创建理想化部件】复选框，否则后续优化操作后更新不了设计主模型。

3）单击工具栏中的【材料属性】按钮，选择【指派材料】命令，弹出图4-6所示的对话框。在图形窗口选中三角托架模型作为【选择体】，在【材料列表】中选择【库材料】，再在【材料】列表框中选择【Steel】，单击【确定】按钮，完成材料的指派。

4）单击工具栏中的【物理属性】按钮，弹出【物理属性表管理器】对话框，如图4-7所示。【类型】默认为【PSOLID】，名称默认为【PSOILID1】，单击【创建】按钮，弹出【PSOLID】对话框，如图4-8所示。在【材料】选项中选取上述操作设置的【Steel】子项，其他选项均为默认设置，单击【确定】按钮，随后关闭【物理属性表管理器】对话框。

图4-6 【指派材料】对话框

图4-7 【物理属性表管理器】对话框

5）单击工具栏中的【网格收集器】按钮，弹出【网格收集器】对话框，如图4-9所示。在【单元族】下拉列表框中选取【3D】，在【收集器类型】下拉列表框中选取【实体】，在【物理属性】的【实体属性】子项中选取上述设置好的【PSOLID1】，【名称】默认为【Solid（1）】，单击【确定】按钮。

图4-8 【PSOLID】对话框

图4-9 【网格收集器】对话框

6）单击工具栏中的【3D四面体网格】按钮右侧的下拉按钮，选择【3D扫掠网格】命令，弹出【3D扫掠网格】对话框，如图4-10所示。在窗口中选择三角托架模型作为要进行划分网格的对象，以模型厚道方向的端面作为源面，【单元属性】的【类型】默认为【CHEXA（8）】，单击【源单元大小】右侧的【自动单元大小】按钮，文本框中出现【3.62】，手动将其修改为【2】，【目标收集器】中【网格收集器】选项设为上述设置的【Solid（1）】，其他选项按照系统默认，单击【确定】按钮。

7）单击工具栏中的【单元质量】按钮，弹出【单元质量】对话框，如图4-11所示。选择图像窗口中刚划分好的网格模型作为【选择对象】，单击对话框下面的【检查单元】按钮，在弹出的【信息】对话框中显示【0个失败单元，0个警告单元】信息，说明模型正常，没有出现划分失败的网格。

图4-10 【3D扫掠网格】对话框

图4-11 【单元质量】对话框(www.xing528.com)

（2）定义仿真模型中的边界约束和载荷条件

1）右击【Bracket_support_fem1.fem】节点，从弹出的快捷菜单中选择【显示仿真】按钮，并选择【Bracket_support_sim1.sim】作为显示对象，进入仿真模型窗口。

2）单击工具栏中【约束类型】按钮中的【固定移动约束】命令，弹出【Fixed（1）】对话框，如图4-12所示。【名称】默认为【Fixed（1）】，在图形窗口单击三角托架的一直角面作为选择对象，如图4-13所示，单击【确定】按钮。

图4-12 【Fixed（1）】对话框

图4-13 三角托架约束部位

3）单击工具栏中的【载荷类型】按钮右侧的下拉按钮，选择其中的【压力】命令，弹出【压力】对话框，如图4-14所示。在图形窗口中选择图4-15所示的部位作为【选择对象】，在【压力】下的文本框中输入数值【10】，单位为【N/mm^2（MPa）】，单击【确定】按钮，完成对模型载荷条件的设置。

图4-14 【压力】对话框

图4-15 压力载荷施加的部位

（3）求解并确定变形约束的基准

1）在【后处理导航器】窗口中右击【Solution 1】节点，从弹出的快捷菜单中选择【求解】命令，弹出【求解】对话框，单击【确定】按钮，稍等后完成分析作业，如图4-16所示。关闭各个信息窗口，双击出现的【结果】节点，进入后处理分析环境。

2）在【后处理导航器】窗口依次展开【Solution 1】、【位移-节点的】和【Y】节点，双击【Y】节点，如图4-17所示，并在工具栏中打开【标记开/关】命令，得到该模型在X方向上的变形位移情况，如图4-18所示，通过动画功能观看其变形过程，查看其最大位移值为0.076mm（负号表示受压状态），结合优化设计的要求以及该值大小，可以初步确定模型变形位移的约束条件。