14_UG有限元焊接分析_沈春根
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15_UG有限元带阻尼振动分析_沈春根
0D单元
1D单元
0.2 弹簧单元 – 属性参数表（一维弹簧单元）
PELAS (CELAS2)
PELAS (CELAS1)
0.3 弹簧单元 –
属性参数表（三维弹簧单元CBUSH）
注意：CBUSH1D为一维弹簧单元
0.4 阻尼单元 – 描述
0D单元
1D单元
0.5阻尼单元 – 参数表
PDAMP (CAMP1)
PDAMP （CDAMP2）
0.6 质量单元- 描述
0D单元
1D单元
0.7 质量单元- 参数表
PMASS (CMASS1)
PMASS (CMASS2)
0.8 创建弹簧、质量和阻尼单元的2种方法
1.1 弹簧质量单元静力学分析- 提出问题
此端固定， Z拉伸方 向
弹簧刚度 设定为 10N/mm
计算弹簧的变形量
该节点固 定，X方 向变形
弹簧刚度 设定为 10N/mm
采用有限元计算固 有频率
该节点 质量为 1Kg
2.1 无阻尼单自由度振动系统 – 理论公式
K=1000N/m; M=1Kg。
理论计算： f = 15.924 Hz。
2.2 固有频率计算 – 创建弹簧单元并设置参数
创建1条 直线和2 个点
此端向 下拉力 10N
1.2静力学分析- 构建fem模型及参数
拉伸Z 方向
还可以采用 单元创建命 令（手工）
阻尼系数不影响 静力学计算结果
1.3静力学分析- 构建的弹簧单元
隐藏辅 助线
网格显 示和标 签显示
1.4静力学分析-构建sim模型并求解结果
位移云图
反作用力云图
2.0无阻尼单自由度振动系统 – 固有频率计算
24_UG声振基础案例_沈春根-免费分享
1.3 FEM-对声波域（包络体）划分网格1
物理属性-打开其对话框-类型切换为 【PSOLID-声学流体】-创建-打开 【PSOLID-声学流体】对话框，点击 【选择材料】；
进入【材料列表】-选取空气（Air，必 要时自定义声域体材料）-确认，返回完 成操作；
一般来说，对于声学体材料，只需要密 度、体积模量和声速中的两个即可。
网格效果和导航器 特征树如图所示。
1.2 FEM-建立曲面包络体
插入-曲面包络-曲面包络方案，打开对话框； 选择全部2D单元，分辨率（全局解析度）设为5mm（建议自动计算）； 点击【点】对话框，选择坐标原点作为包络的中心点，确认； 在导航器窗口，如图所示，点击【包络】，注意特征树发生了变化。 隐藏【2D收集器】，即可看到该几何体（声波域、声学体、空气），默认呈现半透明。
1.4 FEM-对声波域（包络体）划分网格2
3D扫略网格（六面体）-选择源面-定义 单元类型为：CHEXA(8)-Acoustic Fluid;
定义单元大小（依据参见后页）； 定义网格收集器。
1.5 FEM- 对声波域划分网格3
要计算最大单元大小，可将最大频 率转换为最大波长并除以 6；
本案例分析上限频率4000Hz，声速 按照340m/s(声速等于波长乘以频 率)，那么最大单元大小约为： 14.17mm;
通过指定最大频率来定义单元大小， 可使用支持对话框内单元大小框中 的 SizeForAcoustics 函数。
结构体单元和声域体单元，两者的单元阶次尽量一致， 给两者接触（耦合）计算带来方便！
触参数、定义扰动频率； 4. 求解和后处理。
关键词：曲面包络、Acoustic Fluid（声学流体）、（声）流体-结构耦合
UGNX有限元单元质量检查沈春根
确保网格/单元的质量和一致性。 确保有限元模型（几何体、网格、参数等
数据）是否符合求解的要求。
1.2 有限元模型检查 – 主要内容和命令1
是最基础的，也是 最重要的命令之一！
1.3 有限元模型检查 – 主要内容和命令2
2.1 单元质量检查 – 评价/检查指标（系统检查）
2.2 单元质量检查 –检查指标（用户可控）1
更新有限元模型：单元解锁之后，一般需要 进一步操作更新有限元模型。
红色为错误单元，黄色为警 告单元；
一个一个查看选项的指标， 可以观察得到哪项指标超差。
3.2 检查实例 - 进一步核查哪项指标超差
3.3 检查实例 – 修改阈值即可通过检查
实际中不建议这么 操作！
3.4 检查实例 – 改善单元质量的方法
单元类型： CQUAD4 单元大小： 2.5mm；
方法1：改 变单元类型； 方法2：减 小单元大小； 方法3：修 复单元，见 下面内容！
单元类型： CTRIA3
单元大小： 3.5mm；
4.0 修复单元方法- 常见的有3种
方法1：分割单元（分割壳），使得单元类型更加简 单，比如对1个四边形单元分割成2个三角形单元，成 功率高得多。
方法2：拖动节点，重新定位模型中的个别节点位置， 改善单元形状的宽高比。
方法3：删除单元，重新手工划分更为简单类型的单 元，降低单元的阶次。
0.805927，就是等边四面体的高度与边长之比， 其结果就是宽高比。 使用等边四面体单元，宽高比值为 1。
定义五面体和六面体的宽高比，略有不同。
2.5 单元质量检查 – （部分单元）阈值示例
根据超出阈值的范围，分为警告和错误两类级别！
3.1 检查实例- 四边形单元 – 按默认限制值结果
数据）是否符合求解的要求。
1.2 有限元模型检查 – 主要内容和命令1
是最基础的，也是 最重要的命令之一！
1.3 有限元模型检查 – 主要内容和命令2
2.1 单元质量检查 – 评价/检查指标（系统检查）
2.2 单元质量检查 –检查指标（用户可控）1
更新有限元模型：单元解锁之后，一般需要 进一步操作更新有限元模型。
红色为错误单元，黄色为警 告单元；
一个一个查看选项的指标， 可以观察得到哪项指标超差。
3.2 检查实例 - 进一步核查哪项指标超差
3.3 检查实例 – 修改阈值即可通过检查
实际中不建议这么 操作！
3.4 检查实例 – 改善单元质量的方法
单元类型： CQUAD4 单元大小： 2.5mm；
方法1：改 变单元类型； 方法2：减 小单元大小； 方法3：修 复单元，见 下面内容！
单元类型： CTRIA3
单元大小： 3.5mm；
4.0 修复单元方法- 常见的有3种
方法1：分割单元（分割壳），使得单元类型更加简 单，比如对1个四边形单元分割成2个三角形单元，成 功率高得多。
方法2：拖动节点，重新定位模型中的个别节点位置， 改善单元形状的宽高比。
方法3：删除单元，重新手工划分更为简单类型的单 元，降低单元的阶次。
0.805927，就是等边四面体的高度与边长之比， 其结果就是宽高比。 使用等边四面体单元，宽高比值为 1。
定义五面体和六面体的宽高比，略有不同。
2.5 单元质量检查 – （部分单元）阈值示例
根据超出阈值的范围，分为警告和错误两类级别！
3.1 检查实例- 四边形单元 – 按默认限制值结果
18_UG NX有限元应力集中问题的讨论_沈春根
弹性模量：200GPa；
泊松比：0.25；
板尺寸 500*500*20mm； 孔直径20mm； 一端约束，一端拉力 0.05MPa（压力）; 3D扫掠网格，单元 10mm;
1.2、板中间小孔应力集中- 有限元计算结果
应力最大值： 0.157MPa， 位于孔四周
1.3、小孔应力集中- 有限元计算应力分布图
采用等值曲 面显示模式； 孔Y轴的两 个方向出现 最大值； 孔X轴的两
个方向出现
最小值 ；
1.4、小孔应力集中- 理论计算值及其分布图
孔放大
计算出的理论 最大值为3q， 即0.15MPa
施加载荷q为 0.05MPa
孔Y轴的两个方 向出现最大值
2、孔四周单元大小对最大值的影响
单元大小：5mm; 最大值：0.161MPa;
单元大小：2.5mm; 最大值：0.168MPa;
3、孔大小对最大值的影响
孔直径：10mm; 最大值：0.147MPa; 单元大小：10mm
孔直径：5mm; 最大值：0.145MPa; 单元大小：5mm
4、孔形状对最大应力值的影响
椭圆孔长半轴10mm，短半
轴8mm;
过减小单元大小的手段来消除应力集中，是不现实的。
结构的形状比结构的尺寸对应力集中的影响，更加显著。 研究应力集中的发生及其规律，显然需要做更多的分析数
据和比较，才能对应力集中现象有更深的理解！
UG NX有限元培训 – 专题18
UG NX有限元分析
应力集中的讨论
江苏大学 沈春根
2017年9月第1版
适合：应力集中分析和 疲劳分析应用场合
目录
理论计算值和有限元计算的对应力集中最大值的影响；
泊松比：0.25；
板尺寸 500*500*20mm； 孔直径20mm； 一端约束，一端拉力 0.05MPa（压力）; 3D扫掠网格，单元 10mm;
1.2、板中间小孔应力集中- 有限元计算结果
应力最大值： 0.157MPa， 位于孔四周
1.3、小孔应力集中- 有限元计算应力分布图
采用等值曲 面显示模式； 孔Y轴的两 个方向出现 最大值； 孔X轴的两
个方向出现
最小值 ；
1.4、小孔应力集中- 理论计算值及其分布图
孔放大
计算出的理论 最大值为3q， 即0.15MPa
施加载荷q为 0.05MPa
孔Y轴的两个方 向出现最大值
2、孔四周单元大小对最大值的影响
单元大小：5mm; 最大值：0.161MPa;
单元大小：2.5mm; 最大值：0.168MPa;
3、孔大小对最大值的影响
孔直径：10mm; 最大值：0.147MPa; 单元大小：10mm
孔直径：5mm; 最大值：0.145MPa; 单元大小：5mm
4、孔形状对最大应力值的影响
椭圆孔长半轴10mm，短半
轴8mm;
过减小单元大小的手段来消除应力集中，是不现实的。
结构的形状比结构的尺寸对应力集中的影响，更加显著。 研究应力集中的发生及其规律，显然需要做更多的分析数
据和比较，才能对应力集中现象有更深的理解！
UG NX有限元培训 – 专题18
UG NX有限元分析
应力集中的讨论
江苏大学 沈春根
2017年9月第1版
适合：应力集中分析和 疲劳分析应用场合
目录
理论计算值和有限元计算的对应力集中最大值的影响；
34_UG声学边界元基础案例_沈春根
UG NX有限元培训 – 专题34
NX有限元分析 声学基础案例
（基于 Simcenter Acoustic BEM，NX12.0及以上版本）
江苏大学 沈春根
2020年2月 第1版
了解声学基础知识; 熟悉NX仿真流程。
0.1 Simcenter Acoustics BEM基本概念
使用边界元法 (BEM) 的 Simcenter Acoustics BEM 求解器 环境可以对内部和外部的声学与声振问题进行求解。
打开新建FEM对话框，默认求解器 Simcenter Acoustics BEM，分析 类型：直接声学，确定-进入FEM 环境；
Step1.2 划分2D网格（作为声波传递到潜水器模型的边界）
OR
2D网格-单元类型：TRI3 Acoustic，单元 大小150mm，默认网格收集器，确定；
注意，单元大小也可以输入函数式，括号 内的数值和分析频率最大值有关；
可以计算不同声源产生的声压大小（或者功率大小）、 不同的声源距离，对壳体表面声压的变化；
如果声源所处的方位变化，比如和X轴成45度的角度，可 以计算相应的声压分布变化。
5. 总结和说明
建议进一步了解术语和关键词：BEM(边界元)、直接 /间接声学、网格体素、声学流体及其属性、定义声学 材料的参数（比如水、空气）、定义单元大小函数、 声波源类型、声波指向性（指向极坐标图的含义）、 声压级、麦克风（传感器）网格、吸声器（材料）等。
求解声波传递至潜水器壳体表 面的最大声压级（dB）;
画出250Hz和1000Hz下的声 波指向图（方向性分析图）；
分析频率为250、500、750、 1000Hz等4个频率。
Step1.1：构建CAD模型，新建FEM文件
NX有限元分析 声学基础案例
（基于 Simcenter Acoustic BEM，NX12.0及以上版本）
江苏大学 沈春根
2020年2月 第1版
了解声学基础知识; 熟悉NX仿真流程。
0.1 Simcenter Acoustics BEM基本概念
使用边界元法 (BEM) 的 Simcenter Acoustics BEM 求解器 环境可以对内部和外部的声学与声振问题进行求解。
打开新建FEM对话框，默认求解器 Simcenter Acoustics BEM，分析 类型：直接声学，确定-进入FEM 环境；
Step1.2 划分2D网格（作为声波传递到潜水器模型的边界）
OR
2D网格-单元类型：TRI3 Acoustic，单元 大小150mm，默认网格收集器，确定；
注意，单元大小也可以输入函数式，括号 内的数值和分析频率最大值有关；
可以计算不同声源产生的声压大小（或者功率大小）、 不同的声源距离，对壳体表面声压的变化；
如果声源所处的方位变化，比如和X轴成45度的角度，可 以计算相应的声压分布变化。
5. 总结和说明
建议进一步了解术语和关键词：BEM(边界元)、直接 /间接声学、网格体素、声学流体及其属性、定义声学 材料的参数（比如水、空气）、定义单元大小函数、 声波源类型、声波指向性（指向极坐标图的含义）、 声压级、麦克风（传感器）网格、吸声器（材料）等。
求解声波传递至潜水器壳体表 面的最大声压级（dB）;
画出250Hz和1000Hz下的声 波指向图（方向性分析图）；
分析频率为250、500、750、 1000Hz等4个频率。
Step1.1：构建CAD模型，新建FEM文件
17_UG有限元扭转刚度计算_沈春根
显然：传动轴设计精度和设计要求越高，该规定
值[θ]越小。 计算出传动轴实际的单位长度扭转角之后，实际 的抗扭刚度就是扭矩除于该单位长度扭转角。
1.3 扭转刚度基本概念 – 应用有限元计算的必要性
通过理论计算可以得到单位长度的扭转角度，和规 定值相比较，从而判断刚度是否满足设计要求； 但实际中，传动轴形状和截面比较复杂，难以通过理 论计算得到扭转角度； 而采用有限元计算，效率高，可以快速计算出整个 长度上最大变形长度值，换算得到最大扭转角度，进
（相对扭转角）为：0.137
（°/m） 可见：刚度满足一般要求， 即小于0.2（°/m）。
5 总结- 扭转刚度校核的基本步骤
采用有限元计算出传动轴切向的最大变形量χ；
换算出轴向长度上的最大扭转角为：χ／d，单位为rad。其中d 为传动轴的最大半径，单位为mm； 转换成单位为度的最大扭转角，即为：χ*180／d*π，单位为° （度）； 计算出单位长度扭转角（相对扭转角），即为： χ*180／d*π/L，单位为（°/m）。其中L为轴向总长度，单位 为m； 结果评判：即上述计算值是否超过设计允许的相对扭转值0.2～1 （°/m）。
UG NX有限元培训 – 专题17
UG NX有限元分析 扭转刚度的计算
江苏大学 沈春根 杭州 Teelon
适合：轴类、套筒类传
济南孔维忠
2017年6月第1版
动件的刚度性能评价
目录
扭转刚度基本概念
扭转刚度理论公式和实例 UG有限元计算实例1-对比 UG有限元计算实例2
1.1 扭转刚度基本概念 – 相对扭转角
理论计算值为0.00222 °
4.1 有限元应用实例2 – 提出问题
联轴器一端固定，另一端受到1000N.m的扭矩；轴向长度为130mm；最 大直径为：100mm；材料为45钢； 计算其最大应力、最大扭转角和单位 长度扭转角。
27_UG非线性基础案例SOL106_沈春根-免费分享
UG NX有限元培训 – 专题27
UG NX有限元分析 非线性基础案例（SOL 106）
沈春根、 关天龙、孔维忠 2016年10月第1版 2019年7月第2版
已熟悉SOL101和自定 义本地库材料的操作
1. 问题提出：超出弹变范围后的应力、应变如何求解？
Paቤተ መጻሕፍቲ ባይዱt Sim
结构尺寸如图所示，材 料为Q235；
5. SOL106操作主要步骤
建立FEM模型，主要定义应力-应变曲线（表格数据）， 定义初始屈服值；
建立SOL106解算方案： 1）输出请求中激活：应变； 2）工况控制中定义：增量值； 3）模型数据中激活：大应变。
查看非线性应力和非线性应变解算结果。
4.1 SOL106解算方案主要步骤
输出请求：激活应变； 非线性参数：设置增量
数为20； 模型数据：激活大变形。
4.2 SOL106解算成功，后处理窗口
4.3 采用SOL106计算塑变阶段的变形情况（F为200N）
4.4 采用SOL106计算塑变阶段的变形情况（F为400N）
采用SOL106非线性模块计算出塑变阶段的数据，更符合真实的应力-应变规律！
一个端面固定约束，另 一侧棱边承受载荷；
载荷产生的实际应力超 出屈服强度后，其真实 变形需要采用SOL106求 解器。
2.1 自定义应力-应变曲线1（定义本地材料的参数）
2.2 定义应力-应变曲线2（表格内的数据，来自网络）
确定后，进 一步定义初 始屈服点/值
3.1 采用SOL101计算弹塑临界阶段的变形情况（F为100N）
外载荷小于100N左右，板材的变形符合胡克弹变规律的（本构模型）。
3.2 采用SOL101计算塑变阶段的变形情况（F为200N）
UG NX有限元分析 非线性基础案例（SOL 106）
沈春根、 关天龙、孔维忠 2016年10月第1版 2019年7月第2版
已熟悉SOL101和自定 义本地库材料的操作
1. 问题提出：超出弹变范围后的应力、应变如何求解？
Paቤተ መጻሕፍቲ ባይዱt Sim
结构尺寸如图所示，材 料为Q235；
5. SOL106操作主要步骤
建立FEM模型，主要定义应力-应变曲线（表格数据）， 定义初始屈服值；
建立SOL106解算方案： 1）输出请求中激活：应变； 2）工况控制中定义：增量值； 3）模型数据中激活：大应变。
查看非线性应力和非线性应变解算结果。
4.1 SOL106解算方案主要步骤
输出请求：激活应变； 非线性参数：设置增量
数为20； 模型数据：激活大变形。
4.2 SOL106解算成功，后处理窗口
4.3 采用SOL106计算塑变阶段的变形情况（F为200N）
4.4 采用SOL106计算塑变阶段的变形情况（F为400N）
采用SOL106非线性模块计算出塑变阶段的数据，更符合真实的应力-应变规律！
一个端面固定约束，另 一侧棱边承受载荷；
载荷产生的实际应力超 出屈服强度后，其真实 变形需要采用SOL106求 解器。
2.1 自定义应力-应变曲线1（定义本地材料的参数）
2.2 定义应力-应变曲线2（表格内的数据，来自网络）
确定后，进 一步定义初 始屈服点/值
3.1 采用SOL101计算弹塑临界阶段的变形情况（F为100N）
外载荷小于100N左右，板材的变形符合胡克弹变规律的（本构模型）。
3.2 采用SOL101计算塑变阶段的变形情况（F为200N）
11_UG NX有限元对称零件分析实例_沈春根-免费分享
建立对称约束； 建立其他约
束条件； 施加轴承载
荷；
1.5实例1-对称约束-约束模型和结果
内孔 固定
轴承 载荷
对称 约束
和全模型做 对比分析
2.0.1 轴对称分析-基础知识1
旋转体零件且施加载荷和约束仅为径向和轴向（即 没有相切分量）时，即可采用轴对称分析方法；
非常适合回转轴、压力容器等旋转零件； 操作时，在轴侧的剖切平面上创建有限元模型，大
பைடு நூலகம்
两侧内 孔固定
承受轴 承力载
荷
当零件的结构是对称 的，且包含对称的约 束条件和载荷，则可 以通过将模型切割成 一半，仅分析一半模 型来简化问题。
1.2实例1-对称约束-在理想化中拆分体
1.3实例1-对称约束-处理FEM模型
隐藏一半的多边形体； 赋予材料、物理和网
格属性； 网格划分；
1.4实例1-对称约束-处理SIM模型
2.5 实例2- 进行2D网格划分，并定义材料属性
默认即可
2.6 实例2- 新建仿真、解算方案和施加条件
2.7 实例2-结果显示
剖面结果显示
3D轴对称显示
内压均 布10MP
轴端棱 边固定
2.2 实例2- 新建FEM，选择轴对称结构类型
2.3 实例2- 切换到理想化环境提升体、拆分体
检查模型的 Z轴为对称 轴，否则对 模型进行变
换。
2.4 实例2-切换到FEM模型
步骤2： 选中一个剖面， 通过仅显示，显 示其片体。
步骤1： 检查仿真导航
器各个节点的 变化； 同时隐藏一半 的几何体。
UG NX有限元教学和培训 – 专题11
UG NX有限元分析 常见对称零件分析和应用
束条件； 施加轴承载
荷；
1.5实例1-对称约束-约束模型和结果
内孔 固定
轴承 载荷
对称 约束
和全模型做 对比分析
2.0.1 轴对称分析-基础知识1
旋转体零件且施加载荷和约束仅为径向和轴向（即 没有相切分量）时，即可采用轴对称分析方法；
非常适合回转轴、压力容器等旋转零件； 操作时，在轴侧的剖切平面上创建有限元模型，大
பைடு நூலகம்
两侧内 孔固定
承受轴 承力载
荷
当零件的结构是对称 的，且包含对称的约 束条件和载荷，则可 以通过将模型切割成 一半，仅分析一半模 型来简化问题。
1.2实例1-对称约束-在理想化中拆分体
1.3实例1-对称约束-处理FEM模型
隐藏一半的多边形体； 赋予材料、物理和网
格属性； 网格划分；
1.4实例1-对称约束-处理SIM模型
2.5 实例2- 进行2D网格划分，并定义材料属性
默认即可
2.6 实例2- 新建仿真、解算方案和施加条件
2.7 实例2-结果显示
剖面结果显示
3D轴对称显示
内压均 布10MP
轴端棱 边固定
2.2 实例2- 新建FEM，选择轴对称结构类型
2.3 实例2- 切换到理想化环境提升体、拆分体
检查模型的 Z轴为对称 轴，否则对 模型进行变
换。
2.4 实例2-切换到FEM模型
步骤2： 选中一个剖面， 通过仅显示，显 示其片体。
步骤1： 检查仿真导航
器各个节点的 变化； 同时隐藏一半 的几何体。
UG NX有限元教学和培训 – 专题11
UG NX有限元分析 常见对称零件分析和应用
31_UG流体基础案例旋转参考系_沈春根-免费分享
的过渡面。
1.2旋转参考系（RFR）的示例2_轴向风扇流分析
① 管道； ② 惯性流体域（两
处）； ③ 风扇或者各类叶轮； ④ 旋转参考系中的流
体域。
构建3个 流体域
2. 背景和要求
风扇叶轮介质：空气； 工况转速1000rpm； 求解工况转速下的流场； 求解不同转速下，最大流
速和最大压力（静压）的 流场及其变化。
4.1 编辑解算方案和求解-选择湍流模型
在导航器窗口，选中Solution 1右键-编辑- 打开对话框；
解算方案细节-湍流模型，切换 为标准的K-Epsilon模型。
4.2 编辑解算方案和求解
根据
求解
需要
5.1 后处理- 光顺-速度场
在导航器窗口，双击-结果Flow – 进入后处理窗口；
3.7 前处理-定义入口和出口边界条件
仿真对象类型-流边界条件，打开 对话框；
类型:开口； 依次选择惯性流体域四周侧面（选
择左、右面，作为出口和入口）； 其他参数默认，确认。
3.8 前处理-定义入口和出口边界条件-效果
入口： 开口
流动面：惯
性流的四周 +旋转流的
3个面
出口： 开口
惯性流体域和旋转流体域两个几 何体独立，不能布尔求和。
最终获得叶轮、旋转流体域和 惯性流体域等3个体。
叶轮模型隐藏，不参与仿真计 算。
3.3 前处理- 新建FEM，网格划分
内：旋转流体域；外：惯性流体域。 对于复杂模型，建议在CAD中进行几何
体检查，避免网格划分失败。
应用模块、前/后处理； 新建FEM，Simcenter 热
依次点开：流-增量12 - 速度 （单元-节点） - 幅值（方向根 据需要选择）；
1.2旋转参考系（RFR）的示例2_轴向风扇流分析
① 管道； ② 惯性流体域（两
处）； ③ 风扇或者各类叶轮； ④ 旋转参考系中的流
体域。
构建3个 流体域
2. 背景和要求
风扇叶轮介质：空气； 工况转速1000rpm； 求解工况转速下的流场； 求解不同转速下，最大流
速和最大压力（静压）的 流场及其变化。
4.1 编辑解算方案和求解-选择湍流模型
在导航器窗口，选中Solution 1右键-编辑- 打开对话框；
解算方案细节-湍流模型，切换 为标准的K-Epsilon模型。
4.2 编辑解算方案和求解
根据
求解
需要
5.1 后处理- 光顺-速度场
在导航器窗口，双击-结果Flow – 进入后处理窗口；
3.7 前处理-定义入口和出口边界条件
仿真对象类型-流边界条件，打开 对话框；
类型:开口； 依次选择惯性流体域四周侧面（选
择左、右面，作为出口和入口）； 其他参数默认，确认。
3.8 前处理-定义入口和出口边界条件-效果
入口： 开口
流动面：惯
性流的四周 +旋转流的
3个面
出口： 开口
惯性流体域和旋转流体域两个几 何体独立，不能布尔求和。
最终获得叶轮、旋转流体域和 惯性流体域等3个体。
叶轮模型隐藏，不参与仿真计 算。
3.3 前处理- 新建FEM，网格划分
内：旋转流体域；外：惯性流体域。 对于复杂模型，建议在CAD中进行几何
体检查，避免网格划分失败。
应用模块、前/后处理； 新建FEM，Simcenter 热
依次点开：流-增量12 - 速度 （单元-节点） - 幅值（方向根 据需要选择）；
1_UG有限元难理解术语及其应用NO1_沈春根
目录
仿真坐标系
网格配对条件
1D连接用法
本知识点为第1部分， 第2部分还在不断 地补充和完善中 ---
接触和粘结条件
1.1 仿真坐标系的类型
绝对坐标系（ACS，全局坐标系）：永久不能动； 工作坐标系 (WCS)：可以移动，创建节点坐标系以之 作为参考； 局部坐标系：用户自定义，有助于构建FEM模型； 节点位移坐标系：定义节点位移限制时，要使用它； 节点参考坐标系：提供节点参考坐标值，创建附加网 格有用。
的情况（网格配对条件和曲 面接触网格，均在FEM中定
义）；
支持的解算 方案类型
4.2 接触和粘结条件- 面对面胶合
和面对面接触一样，应用于仿真文件为活动状态 的情况； 连接两个曲面，以防止在所有方向产生相对运动； 除了SOL 701 和轴对称解算方案不支持该类型之 外，适用于所有结构 NX Nastran 解算方案； 边到面胶合配对条件 – 配合拆分体使用
该操作在理想化环境下进行的； 为在FEM环境中网格配对操作 提供了条件； 注意仿真导航器窗口操作节点名 称发生的变化；
3.1、 1D连接 – 使用场合
可以用来连接一个装配 FEM 中的组件 FEM； 可以用来连接一个 FEM 中
的多个片体和实体；
使用基于 FE 的连接可更精确地控制节点位置；
或在基础几何体不可用时，使用它；
由于基于 FE 的连接没有绑定到基础几何体，因
此如果修改几何体或网格，它们可能不能正确更
新。
4.1 接触和粘结条件 - 面对面接触
定义两个曲面之间的接触；
应用在两个曲面有滑动趋势 的两个曲面之间；
应用于仿真文件为活动状态
2.2 网格配对- 类型
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UG NX有限元培训 – 专题14
UG NX有限元分析 焊接连接分析
江苏大学 沈春根
2017年3月第1版
UG NX10.0 版本
目录
焊接连接基础 CWELD命令有限元实例 点焊命令有限元实例
焊接连接的总结
1.0 焊接连接基础 – UG NX提供的方法
提供了2类焊接方法，分别是 CWELD和点焊。 CWELD为0D单元。
点焊是使用 1D 梁单元。
它们都是焊接连接的模拟。
1.1 焊接连接基础 – CWELD焊接单元
不是实际单元，只是简单的连接定义。在解算模型
时，NX Nastran 会在内部生成约束方程，用于定义
CWELD 连接的刚度（和CFAST相似）。 不能使用 CWELD 连接命令连接使用同一物理属性 表的 2D 网格。 必须定义焊接单元的属性（焊接材料和焊点直径）。 焊接单元不得超出被焊接的两个面的边界。
1.2 焊接连接基础 – 点焊命令
使用 1D 梁单元（可以刚性梁/ 杆，也可以弹性梁单元），如
RBE2、CBEAM、CBA R单元。
定义 1D 单元连接，方法是将 一系列位置投影到选定的面， 这些面定义要连接的顶部和底 部网格。
2.0 实例基本情况- CAD模型
上板1材料steel，厚2； 下板2材料steel，厚2.5； 焊缝材料也是steel。
此棱边或者附近建立
一条焊缝
2.0 实例基本情况- FEM模型
板1
板2
2.0 实例基本情况- SIM模型
此棱边或者
附近区域建
立不同类型 的焊接单元
2.1 CWELD实例_步骤1，weld单元
2.1 CWELD实例_步骤2，焊接属性
2.1 CWELD实例_步骤3，显示焊接单元
显示的红色区域，即 为建立焊缝（点焊） 的单元！
2.1 CWELD实例_步骤4，sim和求解
Z方向位 移云图
2.2 点焊实例_步骤1，点焊对话框
2.2 点焊实例_步骤2，点焊单元显示
建立的5个 1D刚性梁； 更新顶面、 底面网格。
2.2 点焊实例_步骤3，sim和求解
和cweld 相比，略 大些性梁！
3. 焊接有限元总结
从Z向变形数据结构看，点焊命令的结果偏大些，这说明
采用刚性梁来模拟焊缝相对保守； 当不过分关注焊缝本身的变形和应力情况下，这两种方
法都可以模拟焊接连接；
CWELD可以改变焊缝材料和焊缝大小，相对来说更加合 理地模拟焊接连接，操作更加简便，优先采用！ 点焊命令中也可以采用弹性杆/梁（CBAR/CBEAM）， 这意味着改变梁的材料属性和截面形状，可以来模拟焊缝 参数，从这一点来看，和CWELD原理类似了。