2.3 项目操作
2.3.1 创建底座理想化模型
1)请读者在网盘下载本章跟随学习所需的模型,复制粘贴在计算机硬盘上,建议新建文件夹并将存放模型的路径设置为:E:\UGNX11.0CAE\Ch02\【M0201_底座.prt】。
提示
后续章节在跟随操作时调用和存放模型的方法类似,操作方法不再赘述。
2)打开NX11.0,进入三维建模环境和操作界面,单击【打开】按钮,调出图2-4所示的分析用主模型,查看模型上的约束面和载荷施加区域有无质量问题。
图2-4 水箱底座三维模型
3)单击【应用模块】→【前/后处理】按钮,进入【前/后处理】环境,单击【仿真导航器】按钮,右键单击其中的【M0201底座.prt】节点,在弹出的快捷菜单中选择【新建FEM】命令,弹出【新建部件文件】对话框,在【新建文件名】栏下,默认的【名称】为【M0201底座fem1.fem】,通过单击按钮,选择本实例前/后处理相关数据存放的【文件夹】,单击【确定】按钮。
4)弹出【新建FEM】对话框,默认【求解器】和【分析类型】中的选项,单击【确定】按钮即可进入创建有限元模型的环境。可以观察在【仿真导航器】中出现了新增的相关节点。
提示
在操作过程中如果发现新建的FEM文件消失了,请单击【资源条选项】按钮,勾选其中的【销住】复选框,如图2-5所示。
图2-5 资源条【销住】复选框操作示意图
5)双击【仿真导航器】中的【M0201_底座_fem1_i.prt】节点,进入理想化模型环境,此时会弹出【理想化部件警告】对话框,单击【确定】按钮即可,如图2-6所示,即让理想化模型处于活动状态,才可以进行以下的模型操作。
图2-6 【理想化部件警告】对话框
6)单击【提升体】按钮,选择底座实体后单击【确定】按钮,进行提升体操作,如图2-7所示。
图2-7 【提升体】对话框
提示
提升体操作的作用,相当于复制了一个主模型,允许对该模型进行理想化操作,而不至于影响主模型。
7)单击【移除几何特征】按钮(如果工具栏中未出现该按钮,请单击旁边的【更多】按钮),选择底座中的圆角特征,单击进行移除特征操作,完成后关闭对话框,如图2-8所示。
图2-8 【移除几何特征】对话框
2.3.2 创建底座FEM模型
1)右键单击【M0201底座fem1i.prt】,单击【显示FEM】下【M0201底座fem1.fem】节点,返回到FEM有限元模型中,即让FEM模型处于活动状态。
2)单击工具栏中的【指派材料】按钮(如工具栏中没有显示该按钮,请单击旁边的【更多】按钮),弹出【指派材料】对话框,在【类型】选项框中选择【选择体】选项,选择图形窗口中的模型,在【材料】中选择【Nylon(尼龙)】,单击【确定】按钮,如图2-9所示。
图2-9 指派材料操作示意图
3)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,在【类型】选项框中选择【PSOLID】选项,默认名称为【PSOLID1】,单击【创建】按钮,弹出【PSOLID】对话框,在【材料】选项中选取上述操作中设置的【尼龙】选项,其余选项均为默认值,单击【确定】按钮,随后关闭【物理属性表】对话框,如图2-10所示。
图2-10 【PSOLID】对话框
4)单击工具栏中的【网格收集器】按钮,弹出【网格收集器】对话框,在【单元族】下拉列表框中选择【3D】选项,在【收集器类型】下拉列表框中选择【实体】选项,在【物理属性】下的【类型】下拉列表框中选择【PSOLID】选项,【实体属性】下拉列表框选取上述设置的【PSOLID1】,默认【网格收集器】的名称为【Solid(1)】,单击【确定】按钮,如图2-11所示。
图2-11 【网格收集器】对话框
5)单击工具栏中的【3D四面体网格】按钮,弹出【3D四面体网格】对话框,在工作窗口中选择底座三维模型,默认【单元属性】的【类型】为【CTETRA(10)】,单击【单元属性】中【单元大小】右侧的【自动单元大小】按钮,参数框中出现【27.1】,手动将其修改为【20】,取消勾选【目标收集器】中的【自动创建】复选框,在【网格收集器】中选择上述设置的【Solid(1)】,其他选项均为默认值,单击【确定】按钮,如图2-12所示,网格划分的结果如图2-13所示。
图2-13 水箱底座模型网格划分效果
图2-12 【3D四面体网格】对话框
6)单击工具栏中的【单元质量】按钮,弹出【单元质量】对话框,在【要检查的单元】选项组中选择【选定的】,【选择对象】为窗口中的水箱底座模型,【检查选项】中选择【警告和错误限制】,然后在【输出设置】的子项【报告】中选择【失败与警告】,其余选项均为默认,单击【检查单元】即可,这时会生成【日志文件】对话框,如图2-14所示。在日志文件中查看和判断单元质量情况。
图2-14 【单元质量】对话框
2.3.3 创建底座SIM模型
1)在【仿真导航器】窗口中右键单击【M0201_底座_fem1.fem】节点,在弹出的快捷菜单中选择【新建仿真】命令,弹出【新建部件文件】对话框,在【新建文件名】栏下,默认的【名称】为【M0201_底座_fem1sim1.sim】,通过单击按钮,选择本实例相关数据存放的【文件夹】,单击【确定】按钮;单击弹出的【新建仿真】对话框中的【确定】按钮,弹出【解算方案】对话框,【解算方案类型】选择【SOL101线性静态-全局约束】,其余选项默认,单击【确定】按钮即可进入仿真模型环境,即让SIM模型处于活动状态。同时,可以观察在【仿真导航器】中增加了相应的节点。
2)单击工具栏中的【约束类型】按钮,选择【固定平移约束】命令,弹出【固定平移约束】对话框,在图形窗口中单击水箱底座的底面,单击【确定】按钮。
3)单击工具栏中的【载荷类型】按钮,单击其中的【轴承】按钮,弹出【轴承】对话框,【选择对象】为底座中的弧面A(见图2-2),在【指定矢量】中切换为【-ZC轴】选项,在【力】参数框内输入【90000】,单位为【N】,在【角度】参数框内输入【180】,单位为【deg(度)】,单击【确定】按钮,如图2-15所示,其中,模型边界约束条件和载荷定义后的效果如图2-16所示。
图2-15 【Bearing(1)】对话框
图2-16 边界约束和载荷定义
2.3.4 求解底座解算方案
1)在【仿真导航器】窗口中右键单击【Solution1】节点,在弹出的快捷菜单中选择【求解】命令(或者直接单击工具栏中的【求解】按钮),弹出【求解】对话框,如图2-17所示,单击【确定】按钮。
图2-17 【求解】对话框
2)等待完成分析作业后,关闭各个信息窗口,依次双击【仿真导航器】【结果】中的【Structual(结构)】节点,即可进入到后处理分析环境和操作界面。