1.5 复习题

本练习中利用三维实体网格，分析一个连接杆部件，了解高级仿真工作流程。

本练习你将学习：

● 建立FEM和仿真文件。

● 为网格定义材料。

● 在网格化前理想化几何体。

● 网格化部件。

● 作用载荷和约束。

● 求解模型。

● 观察分析结果。

1 打开部件，启动高级仿真

Step 01 在NX中，打开\Parts_I\Parts_C1\rod.prt部件，如图1-23所示。

Step 02 启动Advanced Simulation应用。

Step 03 选择Start→ Advanced Simulation命令。

2 指定材料到部件

Step 01 在Advanced Simulation工具条上，单击Material Properties按钮。

Step 02 在Materials列表中，选择名为Steel的材料，如图1-24所示。

Step 03 单击Assign Material对话框中的OK按钮。

3 创建FEM和Simulation文件

Step 01 在仿真导航器中选择rod.prt，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择New FEM and Simulation命令，弹出如图1-25所示的对话框。

Step 02 单击New FEM and Simulation对话框中的OK按钮。

Step 03 弹出Create Solution对话框，如图1-26所示，默认Solver是NX NASTRAN。

Step 04 单击Create Solution对话框中的OK按钮。

Step 05 Simulation Navigator现在显示Simulation和FEM文件，如图1-27所示。

Step 06 利用Simulation File View存储Simulation File。

Step 07 在Simulation Navigator中，单击展开Simulation File View列表，选择rod_sim1。

Step 08 单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Save命令。

Step 09 Simulation文件、FEM文件和理想化部件文件被存储到含有主模型部件的目录中。

4 理想化几何体

对此练习，某些设计特征可以从部件中移去，因为它们对分析是不重要的。

Step 01 在Simulation Navigator中，单击展开Simulation File View列表，如图1-28所示，双击rod_fem1_i。

提示

理想化的部件现在在仿真导航器中被激活。

Step 02 在Advanced Simulation工具条中单击Idealize Geometry按钮。

Step 03 弹出Idealize对话框，选择部件。

Step 04 选择Holes复选框。

注意

Step 05 孔从理想化部件被移去，如图1-29所示。

Step 06 单击Save按钮存储激活的文件，或在Simulation Navigator中，单击展开Simulation File View列表框，选择rod_fem1_i，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Save命令。

5 创建3D网格

为了划分部件网格，首先需要激活FEM文件。

Step 01 在Simulation File View列表中，双击rod_fem1, FEM文件被激活并列在仿真导航器的顶部，如图1-30所示。

Step 02 在Advanced Simulation工具条上，单击3D Tetrahedral Mesh按钮。

提示

Step 03 弹出3D Mesh对话框，选择实体。

Step 04 在Type列表中选择CTETRA（10）网格。

注意

Step 05 在Element Size文本框中输入4.0。

Step 06 单击OK按钮建立网格，如图1-31所示。

Step 07 如图1-32所示，3D网格被列在Simulation Navigator的3D_Collectors中。

Step 08 单击Save按钮存储FEM文件。

6 作用轴承载荷

Step 01 在Simulation File View列表中，双击rod_sim1，在仿真导航器中使Simulation文件被激活。

Step 02 关闭网格显示，可方便曲面选择。

Step 03 在Simulation Navigator中，取消选择3D_Collectors复选框，如图1-33所示。

Step 04 在Advanced Simulation工具条上，单击Load Type按钮右侧的下拉箭头，在弹出的下拉列表中选择Bearing。

注意

Step 05 轴承载荷要求设置柱形表面（或圆形边缘）和最大载荷方向的矢量。

Step 06 首先选择几何体——轴承载荷将作用的柱面。

Step 07 在Create Bearing对话框，选择部件右端的柱面，如图1-34所示。

注意

Step 08 第二选择步要求定义矢量规定最大载荷的方向。

Step 09 单击Inferred Vector右侧的下拉箭头，在弹出的下拉列表中选择 –YC Axis。在Force文本框中输入1000 N，单击OK按钮。

Step 10 载荷被建立并显示在图形窗口中，如图1-35所示。

Step 11 利用BC Edit Display对话框改变边界条件的外貌。

Step 12 在Simulation Navigator中用鼠标右键单击Solution（1）中的Bearing（1）载荷，在弹出的快捷菜单中选择Style命令。

Step 13 在BC Edit Display对话框中，微微向左移动Scale滑块减少箭头尺寸，然后单击OK按钮。

Step 14 如图1-36所示，箭头尺寸发生了改变。

7 作用第一约束

Step 01 利用销住约束约束大的弯曲面在杆的一端，这个约束将仿真这个面怎样与在另一部件上对应的面匹配。

Step 02 一个销住约束定义一个旋转轴。一旦选择了一个柱面并建立了一个柱坐标系，R和Z方向就被固定，但Theta（旋转）方向是自由的。

Step 03 在Advanced Simulation工具条上，单击Constraint Type右侧的下拉箭头，在弹出的下拉列表中选择Pinned Constraint。

注意

Step 04 弹出Create Pinned Constraint对话框，选择在连接杆底部的大弯曲面，如图1-37所示。

Step 05 单击OK按钮。

Step 06 约束被作用并显示，由约束建立的圆柱坐标系也是可见的，如图1-38所示。

8 作用第二约束

Step 01 部件已被约束，但绕Z轴仍然可以自由旋转。在部件顶部添加另一约束，防止刚体运动。

Step 02 在Advanced Simulation工具条上，单击Constraint Type右侧的下拉箭头，在弹出的下拉列表中选择User Defined Constraint。

Step 03 选择Displacement CSYS下拉列表中的Existing选项。

Step 04 选择Type Filter（位于工具条区域的选择工具条上）下拉列表中的No Selection Filter选项。

Step 05 在Create User Defined Constraint对话框中的DOF1列表框中，选择Fixed。

Step 06 X平移现在被固定，其他DOF保持自由。

Step 07 放大并选择点，如图1-39所示。

Step 08 单击OK按钮。

Step 09 建立约束，如图1-40所示。Step 10 在求解模型以前，存储所有部件。

Step 11 选择Save命令，保存文件。

9 检查模型

Step 01 现在已定义了网格、材料、载荷和约束，准备求解模型。作为过程的一部分，利用Model Setup Check检查模型是否准备完毕。

Step 02 在Simulation Navigator中，选择Solution 1，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Model Setup Check命令，打开Information窗口。

Step 03 检查模型准备情况。

Step 04 列出提示信息和警告。

Step 05 推荐使用Iterative Solver选项，它可以改进性能。

Step 06 关闭Information窗口。

10 请求输出

Step 01 在Simulation Navigator中，选择Solution 1，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Edit Solution中的Case Control选项卡，打开Modify Selected（Output Requests），选择Enable STRAIN Request复选框。

Step 02 单击OK按钮关闭对话框。

11 求解模型

Step 01 在Simulation Navigator中，选择Solution 1，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中并选择Solve命令。

Step 02 等待任务完成。

Step 03 关闭Information窗口。

Step 04 在Analysis Job Monitor对话框中单击Cancel按钮。

Step 05 在Solution Monitor对话框中单击Close按钮。

Step 06 如图1-41所示，现在解算完成，在Simulation Navigator中可以看到Results节点。

12 观察分析结果

现在利用后置处理器观察分析结果。

Step 01 在Simulation Navigator中，双击Results节点。

Step 02 在Post Processing Navigator中，展开Solution 1→Strain - Element-Nodal，双击Von-Mises。结果显示在后置处理器窗口中，如图1-42所示。在Post Processing Navigator中，展开Solution 1→Displacement - Nodal，双击Y，结果如图1-43所示。

Step 03 在工具条上，单击Return to Model按钮。

Step 04 选择File→ Close→ All Parts命令，关闭所有部件文件。