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基于UG软件有限元分析的零件受力分析
作者：李涛 姜琨久
来源：《中国高新技术企业》2013年第19期
摘要：文章运用UG8.0软件的有限元分析来完成铝合金变速箱模具的换挡拔头力学分析，来体现有限元CAE在现代产品设计中的优势及其常见的分析功能。通过一个简单结构静力学分析实例，详细介绍了建立高级仿真环境、有限元模型、仿真模型和后处理的操作步骤和解题思路。
关键词：UG8.0；有限元；高级仿真
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）28-0063-02
1 对有限元法概述
有限元法是现代产品及其结构设计的重要工具，它的基本思想是将连续的物理模型离散为有限个单位元，使其只在有限个指定的节点上互相连接，然后对每个单位选择一个比较简单的函数，近似模拟该单元的物理量，如单元的位移或者应力，并基于问题描述的基本方程建立单元节点的平衡方程组，再把所有单元的方程组集合为整个结构力学特性的整体代数方程组，最后引入边界约束条件求解代数方程组而获得数值解，如结构的位移分布和应力分布。
2 工艺分析
UGNX高级仿真和其他有限元分析软件基本操作一致，分为创建有限元模型、创建仿真模型和后处理三大步骤。还可以完成结构优化、疲劳耐久预测等任务。本次工艺是利用结构静力学分析功能完成。一般流程示意图如图1所示：
图1
3 创建有限元模型
对参数、材料、物理属性的定义，但是由于篇幅的限制我们就不列举说明。
3.1 网格划分
在UG高级分析模块包括零维网格、一维网格、二维网格、三维网格和连接网格5种类型，每种类型都适用于一定的对象。
本次工艺我们所应用的是三维网格，3D四面体网格常用来划分三维实力模型。在NX.NASTRAN解算器中包含四节点四面体和十节点四面单元。 龙源期刊网
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基于UG的车刀强度有限元分析
作者：芦啸天 王秀芝 包宁
来源：《科技创新与应用》2016年第15期
摘 要：金属切削过程中刀具各部分受到的载荷强度是不一样的，掌握各部分的应力分布状态，对于挑选零件，延长刀具使用寿命，提高车削工作安全系数都拥有很大的价值。文章中利用UG软件强大的参数化建模以及高级仿真功能，对高速钢车刀进行了有限元分析，确定了高速钢车刀工作时各点的应力分布情况。
关键词：高速钢；参数化建模；高级仿真；有限元分析
引言
在车刀进行切削运动的过程中，能够对刀具的使用寿命、工作效率以及加工的质量产生影响的原因较多，包括有刀具整体的构造情况、构成刀具的材料的性质功能，甚至刀具的外观形状也会产生一定的影响。因此，只有做好各个方面的设计，才能实现刀具在工作过程中强度、韧度、寿命以及工艺性的优质表现。所以何种情况下该使用何种刀具就变得尤为重要。文章主要利用UG的参数化建模以及高级仿真功能，研究车刀内部的应力应变状态，以便于更好的选择切削工作中的所需的刀具。
1 UG高级仿真的优势
UG高级仿真的优势非常明显，第一可以进行有限元建模；第二则是能够将结果可视化；第三还能够实现对多种产品性能的评估解算。UG高级仿真模块的使用，为业界许多解算和材料的构建提供了帮助。
首先是对解算器的支持。通常情况下，许多行业都会期望支持解算器的系统能够做到无缝、透明，对于这一要求，UG高级仿真模块能够很好的满足这一点。在对一些解算器如NX
Nastran、MSC Nas-tran和ABAQUS等提供支持时，能够提升工作的效率，不用先导出解算器文件，直接通过解算模型来进行解算，在UG高级仿真中就能够查看结果。
同时，UG高级仿真模块中的设计功能非常完善，这是因为在UG高级仿真模块中含有一个较为完善的材料库，在设计时能够根据设计者的需求来完成任务，创建的材料能够拥有各向同性、各向异性、正交各向异性，并且如果设计者有需求，还能够设计流体和超弹性材料。文章就将使用UG高级仿真模块对高速钢车刀模型进行有限元分析。
UG NX9.0有限元分析教程 LXW
第一篇 单个零件FEM过程
一、UG 分析基本流程介绍
1、获得分析模型（零件或装配）
2、选择解算器
3、理想化模型
4、建立有限元模型（划网格），并给网格赋予材料及物理属性等。
5、建立仿真模型：添加边界条件（载荷及约束）
6、解算
7、后处理结果及报告。
二、各个阶段导航栏意义
1. 解算文件
2. 有限元模型文件
3. 理想化模型文件
4. 主模型文件
5. 解算方案
6. 结果 UG NX9.0有限元分析教程 LXW
具体事例如下：
一、建立模型
二、建立有限元模型 选择NX Nastran
UG NX9.0有限元分析教程 LXW 点击确定后弹出“新建FEM”窗口
双击i.part进行理想化模型
CAD部件：窗口
中有多个零件
时，选择哪个零
件进行分析。
体：选择需要的
零件 分析类型：
轴对称结构分析：用2D
体选项选择镜像截面。
主要要与对镜像部件的
简化分析。
UG NX9.0有限元分析教程 LXW
三、网格划分
1.在理想化模型中进行操作完成后，要返回到FEM环境
中，此时不要右击MODEL，然后选择新建FEM。
返回FEM工作环境的方法:：
方法1：将鼠标放在图示位置，当鼠标由箭头变成图示样
式时点击，然后在展开的“仿真文件视图”中选择FEM即
可回到FEM环境。
壁网格参数：可以沿
着网格扫略的方向设
置指定的N层网格。 UG NX9.0有限元分析教程 LXW
四、给网格赋予材料及物理属性。
划分完网格后，双击SOLID，弹出
“网格收集器”：此步骤主要是赋
予网格材料及物理属性.
单击实体属性后侧的“小扳手：
编辑”弹出“PSOLID”对话框，
属性中
材料：继承的。意思是网格的材料是继承的建
模时模型的设置材料。（一般建模时不设置材
料）
单击后侧的小按钮弹出“材料列表”，此时可以
选择任意材料赋予给网格。 UG NX9.0有限元分析教程 LXW
点击材料列表中的“检查材料”弹出下表：主要是材料的性能，此时可以进行更改。
未知驱动探索，专注成就专业
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UG有限元分析
引言
有限元分析（FEM）是一种数值模拟技术，广泛应用于解决工程和科学领域中的各种物理问题。它将复杂的实际结构划分为多个简单的有限元网格，通过离散化求解问题的微分方程，得到近似的数值解。UG（Unigraphics）是一款功能强大的计算机辅助设计（CAD）软件，也提供了有限元分析的功能。
本文将介绍UG中的有限元分析功能，并提供一些使用方法和技巧。
1. UG有限元分析的基本概念
在进行UG有限元分析前，首先需要了解一些基本概念。
1.1 有限元模型
有限元模型是指将实际结构划分为有限元网格的过程。在UG中，可以通过手动绘制或导入CAD模型来创建有限元模型。有限元模型包括节点（Node）、单元（Element）和边界条件（Boundary Condition）等信息。 未知驱动探索，专注成就专业
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1.2 质量矩阵和刚度矩阵
质量矩阵和刚度矩阵是求解有限元问题中的关键矩阵。质量矩阵描述了结构的惯性特性，刚度矩阵描述了结构的刚性特性。在UG中，可以通过自动生成来计算质量矩阵和刚度矩阵。
1.3 边界条件和加载条件
边界条件和加载条件是指在有限元分析中给定的约束和外部加载。边界条件包括固支和自由度约束等，加载条件包括力、压力、温度等。在UG中，可以通过图形界面进行设定。
2. UG有限元分析的基本步骤
UG有限元分析的基本步骤包括建模、网格划分、边界条件、加载条件的设定，求解和后处理等。
2.1 建模
在建模阶段，可以使用UG提供的建模工具创建或导入CAD模型。同时，还需考虑模型的尺寸、材料和加载方式等参数。 未知驱动探索，专注成就专业
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2.2 网格划分
将建模好的几何模型划分为有限元网格是进行有限元分析的重要步骤。在UG中，可以通过自动划分或手动划分网格来得到适合分析需要的网格。
2.3 边界条件和加载条件设定
在有限元分析中，边界条件和加载条件的设定非常关键。在UG中，可以通过图形界面来给定边界条件和加载条件，如固定边界、施加力、施加热流等。
