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,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。
oNX 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。
oNX 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。要在高级仿真中高效工作,您需要了解哪些数据存储在哪个文件中,以及在您创建那些数据时哪个文件必须是活动的工作部件:
∙部件文件 mypart.prt 包含主模型部件和未修改的部件几何体。如果在理想化部件中使用部件间表达式,主模型部件则具有写锁定。仅在使用主模型尺寸命令直接更改或通过优化间接更
改主模型尺寸时,会发生该情况。大多数情况下,主模型部件将不更改,也根本不会具有写锁定。写锁定可移除,以允许将新设计保存到主模型部件。注意,因特征移除而产生的所有更改都应用于理想化部件。在高级仿真中,主模型部件是可选的。
∙部件文件 mypart_geom.prt 包含理想化部件,这是主模型部件的一个装配事例。您可以按需要对理想化部件执行几何体理想化(即抽取或简化),而不修改主模型部件。本软件在您创建 FEM 或仿真文件后自动创建理想化部件。
∙FEM 文件 mypart_mesh.fem 包含网格(节点和单元)、物理属性、材料,等等。FEM 文件中的所有几何体都是多形几何体。多形几何体是实体模型几何体的小平面化或棋盘式表示。如果对 FEM 进行网格划分,则会对多形几何体进行任何进一步几何体抽取操作,而不是理想化部件或主模型部件。FEM 文件与理想化部件相关联。您可以将多个 FEM 文件与同一理想化部件相关联。
∙仿真文件 mypart_sim.sim 包含所有仿真数据,例如解法、解法设置、解算器特定仿真对象(例如温度调节装置、表格、流曲面,等等),载荷、约束、单元相关联数据、物理属性和覆盖。您可以创建许多与同一 FEM 部件相关联的仿真文件。
多文件分析数据结构的优点
使用该方法具有几个数据管理和仿真-建模方面的优点:
∙.sim 和 .fem 文件扩展名使您能够在操作系统层面上将 NX 实体模型几何体文件 (.prt) 与其它数据区分开来。该信息还可以由您的 PLM 软件利用。NX 支持在 Windows 上运行时双击和拖放 .sim 和 .fem 文件。
∙您可以直接处理 FEM 文件和仿真文件。您不需要先打开主模型部件。这会节省内存和系统资源。
∙您可以对给定的理想化部件创建多个 FEM 文件,或对给定的 FEM 创建多个仿真。这可用于基于团队的分析、复杂加载或假设分析。
∙可以同时加载多个 FEM 文件和仿真文件。
∙多个用户可以同时对不同版本的 FEM 文件和仿真文件进行处理。
∙FEM 的重复使用可以显著提高资源利用率。多个仿真文件可以使用同一 FEM 文件。
∙如果处理大型或复杂模型,您可以关闭您不在使用的文件,以释放资源。例如,进行网格划分时,您可以关闭所有文件(FEM 除外)来提高速度和改进性能。
一般分析工作流程
在开始分析之前,您应对要解决的问题做一个全面的了解。您应知道您将使用的解算器,您将执行的分析类型以及所需的解法类型。下面概述了高级仿真中的一般工作流。
1.进入高级仿真应用模块后,需要创建新的 FEM 和仿真。在仿真导航器的仿真文件视图子面板中,右键单击主模型部件并选择新建 FEM 和仿真。
在对话框上,您需要指定默认解算器(设置环境或语言)以在 FEM 和仿真中使用。单击确定后,软件就创建理想化部件文件、FEM 文件和仿真文件。默认情况下,显示的部件是仿真。您可以创建解法,也可以等到以后再创建一个或多个解法。
您并不同时创建 FEM 和仿真,而可以选择首先只创建 FEM,然后创建仿真。要创建 FEM,则在仿真文件视图中右键单击主模型部件,并选择新建 FEM。指定默认解算器。 | |
2.必要时将部件几何体理想化。这包括移除不需要的细节(例如孔或圆角),对几何体进行分割以准备实体网格划分,以及创建中位面。为此,使理想化部件成为显示的部件。
3.通过 (材料属性)将材料应用于几何体。
4.使 FEM 部件成为显示的部件,并对您的几何体进行网格划分。
要创建网格,则在仿真导航器中右键单击 FEM 并选择新建网格。
自动使用系统默认值可先对几何体划分网格,这是一种很好的做法。在绝大多数情况中,系统默认值提供了强健的高质量网格,从而免除了您的修改。
要对大型或复杂模型优化性能,建议您在网格划分过程中关闭除 FEM 文件以外的所有其它文件。 | |
5.使用 (有限元模型检查)检查网格质量。必要时您可能希望通过重新访问部件几何体理想化来修整网格,或使用抽取工具控制自动几何体抽取,以进行网格划分。
6.如果网格合适,则使仿真部件成为显示的部件,并将载荷和约束应用于模型。右键单击优优教程网软件下载仿真导航器中的载荷容器节点和约束容器节点,创建载荷和约束。
7.解算您的模型。
8.检查后处理中的结果。
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