基于Femap NX Nastran的有限元分析实例教程第1章 Femap with NX Nastran基础.pptxVIP

第1章Femap NX Nastran 基础目录1.1 CAE 技术1.2 Femap with NX Nastran1.3 NX Nastran1.4 Femap 1.1 CAE 技术 CAE(Computer Aided Engineering）是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。CAE技术主要包括前处理、解算和后处理。1.1.1有限元技术 有限元法（FEA，Finite Element Analysis）的基本概念是用较简单问题代替复杂问题后再求解。 基于有限元方法的CAE系统的核心思想是结构的离散化，即将实际结构离散为有限数目的规则单元组合体，实际结构的物理性能可以通过对离散单元体进行分析，得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析，从而解决理论分析无法解决的、复杂的、实际工程问题。1.1.2 通用商品化FEM软件 Nastran、Abaqus、Adina、Ansys、Algor、Fepg等软件。1.2 Femap with NX Nastran Femap with NX Nastran是Siemens PLM Software高级有限元技术解决方案。该方案包括前后处理器Femap和解算器NX Nastran。 NX Nastran与Femap的结合为用户提供了一个强大且可承受的解决方案。该解决方案独立于CAD系统，可以读取所有主流CAD系统数据，其强大的功能涵盖线性分析、模态分析、失稳分析、热传递分析、非线性分析、动力学分析、优化、流体分析等领域，能够满足各层次有限元分析需求。1.3 NX Nastran1.3.1 NX Nastran由来 2003年美国联邦贸易委员会（FTC）判定MSC Nastran违反垄断法，西门子买下MSC.Nastran（源代码、测试库、技术文件、用户手册、用户名单等）以及销售软件的权利，自此，NX Nastran和MSC.Nastran分别由西门子和MSC继续开发。1.3.2 NX Nastran特点简介 涵盖的分析领域：应力、振动、结构失效/耐久性、热传输、噪音/声学、以及颤振/气动弹性力学等专业。NX Nastran解决方案主要包括： 基本功能（线性静态分析、模态分析、屈曲分析和热传导分析）、非线性分析功能、动态响应、Superelements、Direct Matrix Abstraction、Program(DMAP)、优化、气动弹性力学、分布式内存并行（DMP）、转子动态分析。1.4 Femap 1.4.1 Femap特点简介 Femap是一个先进的工程仿真软件平台，用于创建复杂工程产品和系统的有限元分析模型，并提供计算结果的后处理技术。其特点包括：独立于 CAD、有限元建模、有限元网格划分、装配建模、梁建模、复合材料建模、全面支持多种解算器、后处理、可扩展的仿真解决方案、客户化、易用性。1.4.2 基于Femap的有限元模型分析流程 Femap中的有限元模型主要包括：几何模型、材料和属性、边界和载荷、网格、解算器、后处理等要素。几何模型：Femap中几何模型的处理方式主要有三种：导入几何模型，生成几何模型和修改几何模型。几何模型的导入 导入数据类型材料模型：各向同性材料，2D和3D正交异性材料，2D和3D各向异性材料和超弹性材料等。材料类型 单元属性类型 网格类型：线单元、面/板单元、体单元以及其它单元如刚体单元等。 Femap支持灵活的载荷和约束施加。 网格划分工具箱 载荷和约束 后处理工具箱Femap提供多种结果后处理工具：变形、动画、流线型、截面、自由体，杆和梁的可视化/剪切/弯矩图，用户自定义报告等。 Femap支持建立并分析有限元模型。Femap分析流程1.3.3 Femap单位 Femap为无量纲的分析软件，各参数单位需要分析工程师自己规划。常用单位制主要有3种，一是ISO制m-N-kg-degC-Watts，第二种是工程制mm-N-tonne-degC-Watts，第三种是英制in-lbf-psi-degF-BTU。