midas NFX使用指南(五)
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midas NFX使用指南(一) midas NFX使用指南(一)一、简介1.1 什么是midas NFX1.2 适用对象1.3 系统要求1.4 获取midas NFX二、安装和配置2.1 和安装2.2 注册和激活2.3 配置系统2.4 修改默认设置2.5 更新和升级三、界面介绍3.1 主界面概览3.2 导航栏和菜单3.3 工具栏3.4 工程管理器3.5 项目视图3.6 属性视图3.7 结果视图四、新建工程4.1 创建新工程4.2 添加几何体4.3 导入CAD文件4.4 网格4.5 材料定义4.6 载荷和边界条件4.7 设置求解器五、求解和分析5.1 求解运行设置5.2 网格装配5.3 单次或批次求解5.4 结果输出和后处理5.5 动力学分析5.6 热传导分析5.7 流体-结构耦合分析六、优化和参数化设计6.1 设计变量定义6.2 约束条件设置6.3 目标函数设定6.4 参数化建模6.5 设计优化方法6.6 多目标优化设定七、高级功能7.1 CFD分析7.2 疲劳分析7.3 振动分析7.4 多体动力学分析7.5 材料非线性行为7.6 后处理定制化7.7 脚本编写7.8外部接口集成附件:详细使用示例附件:常见问题解答附件:其他资源法律名词及注释:1、midas NFX - midas NFX是一种工程仿真软件,用于进行结构和流体计算分析。
2、CAD - 计算机辅助设计,是指使用计算机技术进行产品设计的过程。
3、网格 - 将几何体划分成离散的网格单元,用于数值计算和仿真分析。
4、材料定义 - 定义工程模型中使用的材料性质,如弹性模量、密度等。
5、载荷和边界条件 - 在模拟分析中施加在模型上的力、位移或约束。
6、求解器 - 解决数值计算问题的算法和方法。
7、动力学分析 - 研究物体在外力作用下的运动状态和特性。
8、热传导分析 - 分析材料内部的温度分布和热传导过程。
9、流体-结构耦合分析 - 分析流体和结构相互作用的仿真分析。
MIDAS迈达斯入门教程MIDAS(Mechanical Integrated Design and Analysis System,机械集成设计和分析系统)是一种基于计算机辅助工程技术的产品设计和工程分析的软件平台。
它是一种综合性的分析软件,可以用于进行结构、流体和多物理场的分析和仿真。
MIDAS软件的应用范围广泛,涉及到建筑、土木、机械、汽车、电子等领域。
首先,打开MIDAS软件后,您会看到一个简洁明了的用户界面。
主要界面包括了菜单栏、工具栏、工程树、工作区和结果展示等区域。
菜单栏和工具栏提供了各种功能和命令的选项,工程树用于组织和管理工程的各个部分,工作区是您进行建模和分析的主要区域,结果展示区用于显示分析结果。
在开始建模之前,首先需要创建一个新的工程文件。
您可以通过菜单栏中的“文件”选项来创建新的工程文件。
然后,选择合适的建模单元(Unit)和坐标系(Coordinate System)。
建模单元用于定义建模的单位制,坐标系用于定义建模的基准坐标。
建模完成后,接下来就可以进行分析了。
MIDAS提供了各种分析功能和工具,包括静力分析、动力分析、热力学分析、流体分析等。
您可以通过菜单栏中的“分析”选项来选择适合您的分析类型,并设置相应的分析参数和条件。
在进行分析之前,还需要定义材料和边界条件。
通过菜单栏中的“材料”选项,您可以定义材料的力学性能和热力学性质。
通过菜单栏中的“边界条件”选项,您可以定义约束和载荷等边界条件。
完成分析设置后,即可开始进行分析。
MIDAS将根据您的分析参数和条件,自动进行求解和计算。
在分析完成后,您可以通过结果展示区查看分析结果,包括变形、应力、应变、位移等。
您还可以通过菜单栏中的“报告”选项生成分析报告,以便后续的工程设计和决策。
除了上述基本功能外,MIDAS还提供了许多高级功能和扩展模块。
例如,您可以通过MIDAS Civil模块进行土木工程分析和设计,通过MIDAS FEA模块进行有限元分析,通过MIDAS GTS模块进行地质和地下工程分析等。
1.2.3 驱动程序的安装及认证在完成midas NFX的安装之后,为了认证许可,需要安装Protection Lock Driver。
Protection Lock共有4种类型。
请根据相应的类型在A. 独立型许可(保安装置),B.网格(FLEXnet 管理员),C. Web认证中选择一种方法来进行安装。
A.独立型许可(保安装置)Sentinel Protection 的安装1.如果在安装过程11. Protection Lock驱动安装的步骤中选择了Stand Alone,就会通过下述的Sentinel Protection Installer来安装许可驱动。
2.在界面中出现Sentinel Protection Installer 7.5.0 - InstallShield Wizard之后,点击按钮就会开始Sentinel Protection Lock Driver 的安装。
根据向导提示一步步的开始程序的安装。
要想转到下一层菜单请点击按钮,要想转到上一层菜单请点击按钮。
( Sentinel Protection版本根据程序,可能会有变化。
)3.在出现License Agreement对话框之后,请认真阅读用户条约中的内容。
如果同意条约中的内容,请选择I accept the terms in the license agree ment并点击按钮。
4.在Setup Type对话框中选择要安装的项目。
如果要安装所有项目,则选择Complete之后,点击按钮。
如果要选择性的进行安装,请在选择Custom项并在下一层菜单中选择要安装的项目。
(推荐使用Complete )5.如果要对之前的设置进行更改,请点击按钮返回上层菜单。
如果要开始进行安装,请点击按钮。
(根据OS的不同,可能会出现防火墙的警告窗口。
出现这种情况时,请点击按钮进入下一个阶段。
)6.Protection Lock Driver인Sentinel System Driver正在安装。
一: 操作步骤:1: 执行PM正常操作退出;2: 接力PMSAP8 –空间结构建模及分析(普及版)3: 进入PMSAP后需输入工程名,目前限制的工程名是“TEST”4: 进入PMSAP后选择菜单—“导入PM平面模型”5: 点击菜单后弹出如下对话框:(1)读取PM楼面导荷载结果,会将板荷载转换为梁/墙荷载(2)不读取的话,会直接转换PM里的楼面荷载6: 读取PM模型后执行菜单:7> 在PKPM工程文件夹下增加一个文件:文件名: “FloorInfo.Txt”格式如下:*Ground-5.8*FLOOR;FloorNum , Height1, 42, 4………………………..8> 运行转换程序,选择文件夹进行转换二:限制条件1>不支持任意多变形截面及截面102>截面9会被转换为截面23>截面25会被转换为截面154>截面1如果采用钢材的话会被转换为混凝土材料,需用户重新设定5>截面4会被转换为截面36>C型为正值时开口方向会与PKPM相反7>CR型都会被转换为对称截面8>PMSAP无法读入多塔信息里设置的各层层高?9>不支持越层构件,支持层间构件10>弧构件会被转为直构件11>楼板的标高升降无法读取,厚度为0的板会被转换为虚板(厚度100)12>楼板类型转换为刚性,需用户自行设置13>不支持楼板的局部洞口转换14>支撑在PMSPA导出时变成了柱!!(增加自动判断支撑的功能??)15>柱有可能在PMCAD转到PMSAP中时由层间构件被切割成2段柱16>PMSAP中的墙荷载值导出的有问题?(主要是局部梯形荷载,局部均布荷载两个类型有端荷载值有问题, 都变成了三角形) 但幸运的似乎一般板折算到墙上的荷载都为满布的梯形荷载17>悬挑板无法传递到PMSAP中(包括纯悬挑板与非纯悬挑板)18>注意SRC截面转换后直接分析的话可能会提示弹性模量不正确,应该是Building导入的一个Bug,在编辑截面的对话框下确认下此截面的弹性模量即可.三:分析结果对比(PM倒荷)南北九楼对比(王工)注:PKPM混凝土容重取为25 ,Building地面加速度取10总质量误差0.5%梁丽娉020——61133618——501Lianglp@QQ:286236291四:板荷载读取对比PKPM第二标准层(恒载):五: 工程实例比较混凝土容重25; 其余默认读取PM楼面荷载, Building导荷。
midas反转单元坐标系
"MIDAS" 可能指的是多个领域的软件、技术或公司,而不是一个具体的领域。
在有限元分析中,MIDAS 可能指的是 MIDAS NFX,它是一种用于结构、固体力学和流体力学等领域的有限元分析软件。
如果你在 MIDAS NFX 或类似的有限元分析软件中涉及到反转单元的坐标系,通常是在定义单元的初始坐标系时进行的。
以下是一些通用的步骤,可能会因软件版本和具体应用而有所不同:
1. 选择单元:在模型中选择需要调整坐标系的单元。
2. 查找单元初始坐标系设置:在软件中,查找或导航到单元的属性或材料定义。
通常,你可以在这里找到有关单元初始坐标系的信息。
3. 调整坐标系:在单元的属性或材料定义中,你可能会找到一个选项,允许你调整或反转单元的初始坐标系。
这可能涉及到旋转、翻转或调整角度等操作。
4. 保存更改:一旦调整完成,记得保存模型以保留更改。
在一些软件中,你可能还可以直接在图形用户界面中操作来调整单元的坐标系。
如果涉及到特定软件的问题,建议查阅该软件的官方文档或用户手册,或者在软件社区中寻求帮助。
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2.2.5 菜单构成midas NFX (Designer)中,为了快速的调用经常使用的功能,按照功能类型将其生成为图标菜单模式。
而且将类似功能的图标菜单进行分组,可以快速地查找相应的图标菜单。
除此之外还提供了可以快速调用相关功能的面板形式的功能区菜单,可以同时替换菜单和工具条。
快捷键图标新建,打开,保存,输出以及与其他CAD/CAE产品的接口等功能模型打开CAD文件或简化功能,网格生成,连接,约束条件,载荷条件(静态载荷,热载荷)分析及结果制作分析Case,执行分析,结果输出工具几何形状的颜色设定,窗口排列,窗口属性,宏工具栏2.2.6 功能区菜单 (Ribbon Menu)功能区将相关的功能进行分组,简化了复杂的工具条和菜单。
左上方为常用功能的快捷菜单,下端是分项表单,其下方是各功能的命令按钮,另外将表单下的类似的功能按组进行了分类。
● 功能区最小化功能区中点击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中点击[功能区最小化]可以将功能区最小化。
此时点击表单即可选择相应的命令,选择命令之后又重新回到最小化的状态。
若想回到原来的状态可以再次点击[功能区最小化]以解除选择或者双击表单。
● 在快捷工具栏中添加功能区菜单在分组菜单中单击鼠标右键之后在出现的快捷菜单中点击[添加到快捷工具栏],此时如果点击分组菜单的名称则会将整个组添加到快捷工具栏中,如果点击单个图标,则只会将该图标添加到工具栏中。
如果要在快捷工具栏中删除某个图标,只要在相应图标上单击鼠标右键在快捷菜单中点击[从快捷工具栏中删除]即可。
① 快捷键工具栏② 表单③ 命令按钮④ 按钮组2.2.7 工具栏(Toolbar)midas NFX (Designer)为了可以快速地调用经常使用的功能,将功能简化成图标并集成到工具条菜单中。
将鼠标放到工具条处,点击右键可以显示和隐藏各工具条,利用用户自定义可以根据喜好定义及编辑各个图标。
用鼠标可以将工具条拖放到任意位置,将鼠标滑轮放到图标上时会提示简要的功能说明。
midas NFX使用指南(三)midas NFX使用指南(三)本文档是midas NFX使用指南系列的第三篇,主要介绍midas NFX软件的各种功能和使用方法。
本文将详细解释midas NFX在不同的应用场景下的操作步骤和注意事项。
用户可以根据自身需求选择对应的章节进行阅读。
1、midas NFX入门1.1 软件介绍1.2 界面和工具栏介绍1.3 建立模型1.4 材料属性设置2、模型准备2.1 几何建模2.2 网格划分2.3 界面条件设置2.4 运动边界条件设置3、物理模拟3.1 求解器的选择和设置 3.2 材料非线性分析3.3 温度场模拟3.4 结构静力分析3.5 动力学分析3.6 流体力学分析4、结果分析4.1 结果查看和显示4.2 结果后处理4.3 结果导出和报告5、优化与参数化5.1 参数化建模5.2 优化设置5.3 优化结果分析6、多物理场耦合6.1 结构与温度场耦合模拟 6.2 结构与流体场耦合模拟6.3 结构与电磁场耦合模拟7、高级功能7.1 Python脚本编程7.2 自定义用户材料模型7.3 参数化设计附件:本文档涉及附件,请参考附件部分获取相关文件。
法律名词及注释:1、版权:对创作和表演的独占权利,包括文字、艺术作品等。
2、商标:代表特定产品或服务来源的标识,用于区分不同厂商或品牌之间的产品或服务。
3、专利:为发明者提供独占权利的一种法律保护措施,用于保护发明创造。
4、许可证:一种授权文件,规定了被许可方可以使用特定产品、服务或技术的权利和限制。
2.1.3 midas NFX (Designer)的分析功能midas NFX (Designer)所提供的主要分析功能如下:A.线性静态分析 (Linear Static Analysis)静力分析(Static Analysis)的条件是作用的荷载不随时间变化,也可以假定为荷载缓慢渐进到达最大值后不再随时间变化。
在实际工程中当作用荷载的频率小于结构最低频率的1/4时可以视为静力分析。
另外,线性(Linear)是指作用在结构的荷载和物体的响应(位移、应力等)的关系为线性,一般来说应满足下列条件:•材料为弹性满足虎克定律(应力和应变呈线性比例关系)。
(否则为材料非线性分析)•发生的位移足够小不影响结构的刚度。
(否则进行几何非线性分析)•荷载作用过程中边界条件不发生变化。
(否则进行与接触分析类似的边界非线性分析)即线性静力分析是指在满足上述条件的结构上作用不随时间变化的荷载进行分析,根据“线性”的特征对结果可以进行叠加。
(Superposition)。
一般来说对线性静力分析结果要分析其(最大)位移和(最大)应力以及相对于许用应力的安全系数。
最大位移最大作用力B. 模态分析 (自由振动分析, Normal Modes Analysis,Free Vibration Analysis)主要用于分析结构的固有动力特性,在没有外力和阻尼(Damping)的情况下计算结构的特征值(Eigenvalue)。
通过自由振动分析可以得到的结构动力特性有固有频率(或固有周期)和各固有频率的振型等,而这些由结构的质量和刚度决定。
对安装在有振动结构体上的部品,为了避免发生共振(Res onance),最好事先用模态分析的方法来检测部品的固有频率(与结构体的频率或作用载荷(Cyclic Load)的频率进行比较)。
一般来说像线性静力分析如2.1.2节的示例所示的流程一样,如果模型对称 (几何形状、荷载、边界条件全部对称)时,将对称部分设置对称边界条件后进行分析。
All That LED Thermal Design for One Stop Total SolutionMidas ETA——LED照明仿真培训例题集-T8灯管Revision No. 12012.04是为LED工程师准备的针对LED照明产品散热仿真的基本操作方法说明是您进入LED照明产品仿真世界的入门指南Step 建立材料021.双击桌面上的Smart ETA 程序图标或在windows 的开始〉所有程序〉Sma rt ETA 单击打开2.执行文件〉新建命令建立新的项目3.弹出分析设置对话框,选择:分析类型:3D 单位体系:力(N ),长度(mm )4.执行STEP 格式的CAD 数据:文件> 导入> 几何5.选择培训模型源文件:灯管.stp,默认导入选项中参数,单击确定,将模型导入进来,如图Step 01建立项目导入模型1✓试用版软件中不支持直接的CAD 模型,需要导入中性格式的数据模型;在正式版中,直接支持三维CAD 模型,可直接导入。
注意1.单击材料,右键,创建各向同性材料材料> 添加> 各向同性,单击DB,选择A LDC12,参数默认,单机确认,完成散热器材料设置2.在材料库中选择“Copper ”材料,材料> 各向同性> Copper ,单击“Coppe r ”,属性参数会出现在左侧各栏的窗口,修改发热特性,将发热因子0改为1点击[适用]或[确认],完成灯珠材料设置✓如有新的材料或材料库中没有的材料,单击图中的加载命令,添加新的材料,可以保存在材料库中,下次使用的时候可以直接调用注意Step 建立特性041.单击材料,右键,创建3D 正交材料材料> 添加> 3D 正交材料2.名称中命名铝基板3D 正交异性材料,弹性模量25000,泊松比0.33,质量密度2.38e-63.热导率设置如图所示,x 方向:0.138,y 方向:0.138,z 方向:0.001,比热900,确认,完成铝基板材料设置4.完成所有材料定义,如果设定的材料属性有错误,可以通过编辑操作来修改1.单击特性,右键添加,修改名称散热器3D 特性,选择散热器材料,材料坐标系选择整体直角2.继续添加铝基板灯珠特性3.完成所有特性Step 03建立铝基板3D 正交材料1 可以用3D 正交材料来模拟纵向热阻或导热系数比较小的场合,如铝基板等热阻较大的部件注意Step 建立映射网格061.执行网格划分命令:网格> 3D 网格> 自动实体网格2.确认选择实体键处于选择模式,选择散热器实体3.网格尺寸输入1(也可以单机自动估算),特性选择1号特性,更改名称为散热器,单击适用4.按同样方式对铝基板进行网格划分1.划分LED 网格:自动/映射网格> 映射实体网格2.将九颗LED 单独显示出来,选择LED 实体,网格尺寸输入1,选择3号特性,更改名称为芯片,点击确认,完成led 芯片网格划分3.完成所有网格划分Step 05建立自动网格1Step 施加热荷载-对流081.单击热载荷,右键添加:热载荷> 添加> 发热2.名称fare,选择126颗芯片单元,发热单位体积功率为0.012w,确认1.单击热载荷,右键添加:热载荷> 添加> 单元对流2.热工荷载组改为duiliu,对象类型选择面,选择散热器几何实体外表面3.定义环境温度25 ,对流系数为8e-6,单击确认,完成对流施加Step 07施加热荷载-生热1Step 求解工况设置-接触传热设置081.分析工况> 添加> 其他,进入编辑页面2.修改标题,说明里添加说明,选择分析类型为稳态传热分析3.点击分析控制,进入分析控制页面1.单击接触,设置接触2.接触类型选择焊接基础3.点击网格组,选择所有网格组4.点击添加,确认,完成接触设置5.完成求解工况设置Step 07求解工况设置-稳态传热分析1Step 结果查看081.右击分析工况,求解1.单击工作目录树> 结果2.查看热传递节点结果,可以查看结构的温度分布云图3.点击“TEMPERATURE ”查看温度云图4.点击“APPLIED HEAT FLOW ”查看热流云图Step 07求解1Step 生成计算书081.查看结构关键部位节点温度结果结果> 查询结果2.查看关键部位节点温度如图所示,可以得到铝基板及散热器的节点温度1.生成计算结果报告书,包含了模型到结果的所有数据,可对其进行编辑和修改,结果> 生成计算书2.选择要生成的工况,确认3.计算书如图所示Step 07结果查看1。
A. 定义载荷、边界条件
此过程是真正的有限元分析阶段。
根据要进行的分析类型定义相应的载荷及位移边界条件。
可通过点击菜单中的图标来定义载荷/边界条件,也可以在定义材料的同时调出关联菜单定义并匹配到几何模型中。
除特殊情况之外,通常如果不定义载荷/边界条件,就无法进行分析,根据条件的不同对结果也会产生很大的影响,因此需要反复调试各种条件。
如果很难判断条件是否正确,就需要按照各种条件分别分析,然后根据结果来判断哪种条件是正确。
B. 网格自动生成
为了进行分析,定义完载荷/边界条件之后需要进行网格划分。
midas NFX (Designe r)利用自动划分网格(Auto-Mesh)功能即使是复杂的模型也可以划分高品质的网格。
为了生成适于分析的优质网格,提供了各种网格密度、形状控制选项,而且生成网格时通过利用多核的并行处理技术显著地缩短了网格生成所需的时间。
另外提供了六面体-四面体混合网格生成功能,不仅缩短了分析所需时间,且能获得更加准确的分析结果。
用高速四面体网格生成器生成的网格
利用图标赋予载荷/边界条件 利用弹出菜单直接对几何模型赋予载荷/边界条件
C.定义分析工况及运行分析
1)定义分析工况
midas NFX (Designer)中提供分析工况(Analysis Case)的概念,在一个项目里可以同时定义多种分析工况进行分析。
midas NFX (Designer)直观的分析工况定义窗口使用户可以便利地在GUI环境中生成、管理子工况。
用拖拽的方法定义相应Case的模
型、载荷、边界条件
midas NFX (Designer)的分析工况窗口
2)运行分析
定义分析工况时以定义的各种载荷、边界条件及分析控制数据为基础进行分析。
在分析过程中,可利用输出窗口来确认分析的进展状况及各种警告、错误等信息。
midas NFX (Designer)以有限元法(FEM: Finite Element Method)为基础,提供了线性静态、模态、线性屈曲、材料/几何非线性、接触、疲劳、热传递、热应力等的多种分析功能。
不仅如此,midas NFX (Designer)还采用了当前最为有效的求解器Multi-frontal Solver和AMG (Algebraic Multigrid Solver)。
根据分析类型和模型规模自动选择利用直接法的Multi-frontal求解器还是利用迭代法的AMG求解器,对于Multi-frontal可以利用高效的并行处理器进行高性能分析。
分析过程和分析结束后程序所提供的各种信息示例
D. 查看主要的分析结果
分析正常结束后,查看分析结果并整理实际设计中所需的各种结果数据。
midas NFX (Designer)通过工作目录树一目了然地展现了各种分析结果,即使是初学者也可以根据需求查找各种分析类型所需的分析结果。
midas NFX (Designer)的后处理技术可在复杂的分析结果中提取实际设计中所需的各种数据,它不仅提供包括动画在内的各种图形处理功能和图表功能,而且还改善了以前基于静态的图形结果及手动分析和整理的结果。
midas NFX (Designer)所提供的各种后处理操作示例
位移结果的矢量输出 装配体模型进行虚拟移动查看各部件结果 任意线上的结果分布/变化图表 任意的节点/单元的结果查看及标记。