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CH 8 有限元素分析
第八章 有限元分析
有限元分析（FEA）是有限元法（FEM）的預測結構或流體的響應特性所施加的因素，例如力，壓力，熱，和振動的實際應用。
可以幫助工程師們有一個更好的了解產品的性能在製造和測試之前。
8.1概述
8.1.1元件形狀和節點
的元素可以被分類為基於維度數目和節點中的元素的數量不同的類型。以下是一些類型的用於離散元件組成。
8.1.2 Solution Steps
啟動模擬>選擇材料特性>運用負載>運用邊界條件>嚙合機構>解決方案和結果
8.1.3 Simulation Navigator
仿真Navigator提供的能力，激活現有的解決方案，創建新的，並通過創建和修改運動的物體使用創建的解決方案來構建機制。要顯示模擬導航
➢在資源欄中單擊仿真Navigator選項卡如該圖所示
它顯示了模型創建仿真的列表。在每個模擬中，它顯示載荷，邊界條件，多種網孔的列表，結果，產生的等報告。
8.2模擬CREATION
➢將文件複製並粘貼Impeller_impeller.prt到一個新的文件夾，以避免被改變向大會提出，如果該部分尚未在NX窗口中打開➢點擊新建→模擬
➢打開此新複製的文件
如果部分在NX已經打開，然後從頂部功能區欄，點擊應用程序→設計
或者➢點擊文件→所有應用程序→模擬→設計仿真
當你第一次打開設計仿真模塊的任何文件，它會自動彈出新的有限元與仿真對話框創建一個模擬。在彈出的對話框中，單擊確定以創建新的模擬。
那麼在接下來的彈出窗口的解決方案，您可以選擇解算器和分析類型。
默認的求解器類型的NX Nastran設計和分析類型結構。
➢選擇確定以創建一個新的解決方案稱為方案一，將被顯示在模擬導航。在這裡，我們保持其他項目為默認值。
現在，模擬導航將類似於下圖
8.3材料性能
下一個步驟是將材料特性分配給該模擬的實體模型。因為我們沒有在庫中的任何數據檢索標準的材料，我們將創建一個。讓我們假設，我們將用鋼管來製造葉輪。
照著它的指示步驟一路做下去
8.4網格劃分
網格選項離散化的模型成小的元件
8.5荷載
施加在實體模型上的負載應是輸入到系統中。用於葉輪，假設主要力作用於渦輪機葉片的凹表面上。這種加載可以通過所有五個表面上正常的壓力近似。由於我們不關心負荷的大小，讓我們的價值為100磅/平方英寸英寸誇大葉片的變形。
8.6邊界條件
葉輪繞圓錐體的軸與軸的軸旋轉，如您在前幾章的裝配中所看到的那樣。它不是固定的，但我們關心的是葉片相對於葉輪芯的變形。錐形芯相對固定，葉片的變形要進行相應的分析。
8.7結果與模擬
8.7.1解決了模擬
的有限元模型，現在可以解決和分析。這是一個很好的做法，為模型完成第一次檢查之前，我們進入模型求解。要檢查模型
8.7.2 FEA結果
可以輕鬆地解釋從顏色編碼的結果。橘紅色顯示的最大變形區和藍色區域顯示的最小變形區。可以觀察到，由於錐形核心是固定的，它經歷零變形。
8.7.3仿真和動畫
點擊頂部帶狀條結果選項卡上。一種用於動畫組上可以看到其如下
可以看到負載應用到葉片葉輪變形的動畫。
8.8練習
8.8.1手扳壓機欄
打開文件“Arborpress_L-bar.prt'，做一個類似的結構分析，考慮材料如鋼。用於網格的元件的尺寸和類型應為'10'和'四（10）'。對於負載，與應用500的頂表面上的大小的常壓如示於下面的第一個圖。
8.8.2 搖臂
在本練習中，您將檢查元素類型和網格大小對有限元分析結果的影響。打開第 4 章中建模的搖臂。分配以下材料屬性：Young 的模量 = 3.0 × 107 psi，泊森的比率 = 0.29，品質密度 = 7.35 × 10-4 slug/in3。修復計數器孔孔和計數器沉孔（即修復圓柱面），如下圖所示，並施加 600 psi 值的壓力負載，以正常顯示的面。對於以下四種情況中，分別獲取偏轉輪廓和 Von-Mises 應力輪廓。
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