UG NX 8.5 有限元分析入门与实例精讲 第12章.pptxVIP

开始UGNX8.5有限元分析本章将引导您开始使用UGNX8.5进行有限元分析。您将学习如何设置仿真模型、定义边界条件和载荷,并执行分析。本章涵盖了有限元分析的基本概念,为您提供实践经验,帮助您更好地理解和应用这项强大的工程分析工具。SabySadeeqaalMirza

第12章有限元分析实例精讲本章将深入探讨有限元分析在工程实践中的具体应用案例,通过3个不同领域的实例,详细讲解从模型创建、网格划分、材料属性定义、约束和荷载设置,到求解与结果后处理等全流程。让读者更好地理解和掌握有限元分析的整体操作流程。

12.1工程实例概述本章将围绕三个具体的工程实例,深入讲解在UGNX8.5中如何进行有限元分析的全流程。从模型建立、网格划分、材料属性定义、约束和荷载设置到求解和结果后处理,逐步指导读者掌握有限元分析的实操技能。通过实例演练,帮助读者夯实有限元分析的理论基础,提高实际应用能力。

12.2工程实例1:机械臂有限元分析本章将介绍一个机械臂的有限元分析实例。我们将从模型建立开始,包括网格划分、材料属性定义、约束和荷载的设置,最终进行求解并处理结果。通过这个实例,读者可以深入了解UGNX中有限元分析的具体应用流程。

12.2.1模型创建该步骤主要包括以下几个重要步骤:打开UGNX软件,创建一个新的工程文件。根据设计图纸,在三维建模环境中创建机械臂的几何模型。对模型进行适当的简化和修饰,去除不必要的细节。确保模型的尺寸和比例准确无误,为后续的网格划分做好准备。

12.2.2网格划分在完成机械臂模型的构建后,需要对其进行网格划分。网格划分是有限元分析的关键步骤,直接影响到分析的精度和计算效率。我们应该选择适合实际工程情况的网格划分方法,对关键区域实施细化网格,确保获得可靠的分析结果。

12.2.3材料属性定义在这一步中,我们需要定义机械臂各部件的材料属性。根据机械臂的实际情况,主体通常采用铝合金材料,以获得良好的强度与轻质性能。关节部分则可选用高强度钢材,以确保可靠的承载能力。此外,还需要指定材料的弹性模量、泊松比等参数,为后续的应力分析奠定基础。

12.2.4约束和荷载设置在进行有限元分析之前,需要对机械臂模型进行约束和施加荷载。首先,将固定端固定并设置约束条件,模拟实际工况。然后,在关节位置施加适当的外力和扭矩,模拟机械臂在工作时的实际负荷。合理的约束和荷载设置对于得到准确的分析结果至关重要。需要根据实际工艺和工况细致地设置各项参数,确保模拟过程贴近实际情况。

12.2.5求解与结果后处理进行求解计算,利用有限元软件根据前述步骤定义的模型、材料属性及边界条件进行有限元分析。对计算得到的结果进行可视化处理,包括变形云图、应力云图等,以便直观地分析机械臂在工作过程中的变形和应力分布情况。根据结果分析,可以判断机械臂在工作过程中是否存在过大变形或应力集中区域,从而对设计进行优化改进。

12.3工程实例2:压缩弹簧有限元分析在这个工程实例中,我们将对一个压缩弹簧进行有限元分析。我们将创建弹簧的3D模型,进行网格划分,定义材料属性,设置约束和荷载条件,并对其进行求解和结果后处理,以深入了解弹簧在压缩过程中的应力和变形情况。

12.3.1模型创建在这个工程实例中,我们需要创建一个压缩弹簧的三维模型。我们将使用UGNX提供的建模工具,仔细设计弹簧的几何尺寸和形状。确定弹簧的直径、线径和自由长度等关键参数。利用UGNX的旋转建模功能,创建弹簧的三维实体模型。对弹簧的几何形状进行精细调整,确保模型完全符合实际情况。通过这些步骤,我们就可以得到一个精准的压缩弹簧三维模型,为后续的有限元分析打下良好的基础。

网格划分在开始进行有限元分析之前,我们需要对模型进行网格划分。这一步至关重要,因为网格划分的质量直接影响到后续的计算精度。我们将采用自动化网格划分的方法,使用UGNX内置的高级算法对模型进行网格划分。

我们需要根据模型的几何特征和分析需求,合理设置网格大小和类型,确保在关键区域有足够的网格密度,以捕捉应力和变形的细节。完成网格划分后,我们还需要对网格质量进行检查和优化,确保网格满足分析要求。

12.3.3材料属性定义在对压缩弹簧进行有限元分析时,需要首先定义材料属性。选择合适的钢材料,确定其弹性模量、泊松比等参数。设置线性弹性的材料行为,以反映弹簧在加载过程中的变形特性。同时,还需要考虑材料的密度,以便后续计算质量相关的指标。

12.3.4约束和荷载设置在有限元分析中,正确设置约束和荷载条件对于获得准确的结果至关重要。在本节中,我们将为压缩弹簧模型定义适当的约束和荷载。约束设置：将弹簧的一端完全固定，以模拟实际工作条件下的安装方式。荷载设置：在弹簧的自由端施加压缩力，模拟压缩弹簧时的外部作用力。荷载大小根据实