2.5 项目拓展_UG NX 11.0 有限元分析基础实战-QQ阅读男生历史网

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2.5 项目拓展

2.5.1 解算方案求解的置信度分析

NX求解后提供了模型质量分析和置信度评价功能，可以用来判断FEM和SIM模型质量的优劣。通过分析作业监视器上的【检查分析质量】，根据平均单元误差粗略评判模型质量，该平均单元误差根据应力误差大小和应变能误差大小派生而来。

其中，单元误差计算需要使用应变结果，为了计算分析质量，在解算方案中包含应变输出请求。

求解后报告中出现的置信度级别与平均单元误差的和为100%。例如，如果平均单元误差为10%，则置信度级别为90%。求解方案的置信度级别越低，平均单元误差越高，模型越有可能包含人为产生的应力集中情况。

解算方案的置信度分析操作过程简介如下。

1）右击【仿真导航器】中的【Solution1】节点，在弹出的快捷菜单中单击【编辑】按钮，弹出【解算方案】对话框，单击【工况控制】→【输出请求】中的【编辑】按钮，弹出【Structural Output Requests1】（结构输出请求1）对话框，单击【应变】后勾选【启用STRAIN请求】复选框，在【排序】中选择【SORT1】，单击【确定】按钮，如图2-25所示。

图2-25【Structural Output Requests1】对话框

2）单击工具栏中的【求解】按钮，进行解算方案的计算，计算完成后弹出图2-26所示的【分析作业监视】对话框，单击【检查分析质量】按钮，弹出【信息】对话框，如图2-27所示，其中包括质量分析报告的诸多信息，如单元总数、节点总数、应变能误差和、稳定应力误差和总体模型置信度等。

图2-26 【分析作业监视】对话框

图2-27 【信息】对话框

对于线性静态分析，解算方案求解后的置信度级别低于95%，则可以返回到FEM环境，对其模型做进一步的网格细化处理。

提示

只能为2D三角形和四边形单元以及3D四面体单元计算置信度级别。

2.5.2 四面体网格与六面体网格求解效率的对比

网格划分是有限元分析前处理的重要工作之一，也是有限元分析的基本手段，网格质量的优劣决定着计算精度的高低。NX前/后处理模块提供了多种实体单元的划分功能，其中操作最方便的是3D四面体单元的划分，这得益于其采用了一种自由网格划分的算法，但零件较为规则时，采用六面体单元划分的计算精度和计算效率要大大优于四面体单元划分。

本实例中，水箱底座模型形状相对规则，特征比较明显，且其在厚度方向上有许多具有等截面的特征（视为一个截面通过拉伸或者扫掠而来的实体），故可以使用3D扫掠网格进行实体单元网格划分，主要操作步骤如下。

1）新建FEM文件（操作过程在此不再赘述），双击【仿真导航器】中的【M0201底座fem2i.prt】节点，进入理想化模型环境，进行提升体操作。

2）单击【拆分体】按钮，弹出【拆分体】对话框，其中【选择体】选择显示窗口中的水箱底座模型，在【工具选项】下拉列表框中选择【新建平面】选项，然后单击体的分界面，最后单击【确定】或者【应用】按钮，如图2-28所示，最终拆分后的体如图2-29所示。

图2-29 水箱底座拆分体示意图

图2-28 【拆分体】操作对话框

3）右击【M0201_底座_fem2i.prt】节点，选择【显示FEM】→【M0201底座fem2.fem】并单击，返回到FEM有限元模型中。

4）单击工具栏中的【3D扫掠网格】按钮，弹出【3D扫掠网格】对话框，默认【类型】为【多体自动判断目标】，在【要进行网格划分的对象】下的【选择源面】中选择网格划分的起始面，默认【单元属性】类型为【CHEXA（8）】（八节点六面体），单击【源单元大小】右侧的【自动单元大小】按钮，在【仅尝试四边形】下拉列表框中选择【开-零个三角形】，单击【目标收集器】中的【新建收集器】按钮，弹出【网格收集器】对话框，单击【实体属性】右侧的【创建物理项】按钮，弹出【PSOLID】对话框，单击【材料】右侧的【选择材料】按钮，弹出【材料列表】对话框，在【库材料】中选择【Nylon】（尼龙），依次单击【确定】按钮，回到【3D扫掠网格】对话框，如图2-30所示，单击【确定】或【应用】按钮，完成网格划分。