UGNXCAE有限元分析.ppt

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1、NX CAE講座之 陸海燕 高級技術(shù)顧問 西門子產(chǎn)品管理軟件公司 NX Advanced FEM+ Nastran結(jié)構(gòu)分析 議程 NX 高級有限元仿真流程簡介 NX CAE結(jié)構(gòu)分析案例 NX Nastran結(jié)構(gòu)分析功能介紹 Page 3 SIEMENS PLM Software Any Design Seat Add-on Simulation to any Mach Design Seat NX Best Practice Design Wizards NX Design Simulation NX Motion Simulation NX6 CAE產(chǎn)品全貌 NX Advanced Simu

2、lation NX Advanced FEM Standalone No Solver Standalone With Solver Add-on Advanced Simulation to any Mach Simulation Seat NX Nastran Simulation Environments NX Thermal Simulation NX Flow Simulation NX Electronic Systems Cooling NX Laminate Composites NX Response Simulation NX Advanced Thermal Simula

3、tion NX Advanced Flow Simulation NX Space Systems Thermal NX Simulation Process Studio Standalone Simulation Seats NX Advanced FEM NX Advanced Simulation NX Motion Control NX Model Correlation Page 4 SIEMENS PLM Software NX 高級仿真分析包功能 前處理： 網(wǎng)格 +邊界條件 +求解設(shè)定 NX Advanced FEM Ansys NX&MSC/Nastran Abaqus LS

4、DYNA 求解功能 （ NX Nastran 無求解規(guī)模限制）： 線性靜態(tài)分析（含慣性釋放） 模態(tài)分析 屈曲分析 穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo) 瞬態(tài)熱傳導(dǎo) 點焊分析 后處理 云圖 XY圖線 分析向?qū)?強度分析向 導(dǎo) 振動分析向 導(dǎo) Page 5 SIEMENS PLM Software 縮短 FE建模 /網(wǎng)格劃分時間 改進 FEA求解時間 跟蹤工程數(shù)據(jù) 提早開始系統(tǒng)級 CAE分析 NX CAE的價值 流程創(chuàng)新 Solve Mesh Look for inform ation Evaluate Create geome try Loads BCs Mesh Evaluate Create geometry Loo

5、k for information Loads BCs Part Design Create geometry Export & repair design geometry CAE分析流程對比 NX CAE分析流程給企業(yè)帶來的價值 Page 6 SIEMENS PLM Software NX 高級仿真獨創(chuàng) CAD&CAE一體化流程 幾何 CAE 模型 求解 結(jié)果查看 載荷和邊界 報告與結(jié)論 迭代與優(yōu)化 （如果有需要） 理想化模型 前處理 后處理 CAD數(shù)據(jù)無需轉(zhuǎn)化到 CAE平臺 幾何處理方式多樣靈活 網(wǎng)格劃分高效 CAE模型與 CAD參數(shù)關(guān)聯(lián)更新 ! 高級仿真和設(shè)計仿真提供分級解決方案 Pa

6、ge 7 SIEMENS PLM Software NX CAE的價值 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新 NX 軟件最先提出多級仿真數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 優(yōu)點： 1 各層數(shù)據(jù)柔性映射 2 追蹤簡化模型與主模型的變更關(guān)系 3 柔性化數(shù)據(jù)管理和模型重用 4 為有效的 CAE數(shù)據(jù)管理提供保證 主模型 CAD文件 理想化 CAD文件 FEM文件 (網(wǎng)格） 仿真文件（載荷， 工況等） Page 8 SIEMENS PLM Software NX-Advanced Simulation文件結(jié)構(gòu) 分級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)支持有效的數(shù)據(jù)管理 Master Part Idealize Part FEM1 FEM2 SIM1 Idealize Part SIM

7、2 FEM3 FEM4 Page 9 SIEMENS PLM Software NXCAE 曲柄仿真分析流程演示 Page 10 SIEMENS PLM Software NX CAE的價值 網(wǎng)格劃分 裝配有限元提高效率 5x 10 x 更快的進程 團隊可以同時在裝配體不同的部件上 工作 系統(tǒng)集成器可以集成供應(yīng)商提供的模 型 自動映射組件位置和方向 x 4 多個共用組件只需要一個網(wǎng)格模型 如何才能像重用幾何體一樣重用分析模型？ Page 11 SIEMENS PLM Software NX解決方案 參數(shù)化概念從 CAD延伸到 CAE領(lǐng)域！ CAD CAE 設(shè)計特征 參數(shù) /表達(dá)式 模型歷史 裝

8、配樹 設(shè)計意圖 版本歷史 無縫 傳遞 仿真結(jié)果 邊界 網(wǎng)格 參數(shù)驅(qū)動 自動更新 NX Pro/E, Catia, SE 后參數(shù)化 快捷重用 CAE模型 我們期望是 突破常規(guī) CAE流程壁壘！ （后）參數(shù)化 CAD建模 數(shù)據(jù)管理平臺 TC for Simulation Page 12 SIEMENS PLM Software 熱成像儀結(jié)構(gòu)分析案例 零件級結(jié)構(gòu)分析 組件結(jié)構(gòu)振動分析 Page 13 SIEMENS PLM Software NX CAE分析向?qū)赢嬔菔?Page 14 SIEMENS PLM Software 通過重用提高效率 為什么需要等待幾何體被改變？ 更加直觀的按照意愿修 改

9、幾何體意味著更快的 反饋 模型按照期望的形式更新，并且 幾何數(shù)據(jù)和分析模型保持關(guān)聯(lián) 同步建模 只需選擇 面 點擊兩次鼠 標(biāo) 就可以改變或移 動特征 Page 15 SIEMENS PLM Software NX Response Simulation振動分析 分析類型 瞬態(tài)響應(yīng) 頻域響應(yīng) 隨機響應(yīng) 沖擊譜響應(yīng) DDAM響應(yīng) 傳遞函數(shù) 獨特優(yōu)勢 GUI驅(qū)動計算 快速得到結(jié)果 圖表與云圖顯示 支持與實驗的校驗 激勵載荷生成工具 實驗載荷轉(zhuǎn)化工具 Page 16 SIEMENS PLM Software 動力響應(yīng)分析 NX特有的快速方便地動力響應(yīng)工具 1: 準(zhǔn)備有限元模型 創(chuàng)建或者讀入 施加邊界條件

10、 2: 模態(tài)模型建立 計算用于動力響應(yīng)的模態(tài) SOL 103RS （ 新增模態(tài)算法 ） 3: 定義事件 瞬態(tài) ,頻率，隨機，譜分析 激勵：點載荷，分布載荷，強迫運動等 4: 評估響應(yīng) 云圖 or XY-plots NX 前后處理器 NX Nastran NX 動力響應(yīng) 分析 Page 17 SIEMENS PLM Software NX動力響應(yīng)分析 響應(yīng)分析 Attaches RS to OP2 file Define damping 函數(shù)管理器 Create, edit, copy functions to be used for loading 傳感器 Set of pre-defined

11、 locations for response calculation 事件 Define dynamic analysis type 函數(shù)工具 Function operators for creation, conversion, import, other processing Java toolkit Allows user-defined function operators 激勵 Concentrated loads Distributed loads DDAM loads 函數(shù)數(shù)學(xué)運算 (FTK) Single math Multi math Overall math Min/M

12、ax Generators Page 18 SIEMENS PLM Software 振動分析演示動畫 Page 19 SIEMENS PLM Software NX Nastran 企業(yè)版和桌面版 獨立的解算器 ,采用浮動的授權(quán)許可證 版本歷史 NX Nastran 1 2003年 9月 NX Nastran 2 2004年 4月 NX Nastran 3 2004年 12月 NX Nastran 4 2005年 10月 NX Nastran 4.1 2006年 2月 NX Nastran 5 2007年 2月 NX Nastran 5.1 2007年 9月 NX Nastran 6 200

13、8年 4月 NX Nastran Page 20 SIEMENS PLM Software 分析類型 Steady state or Transient Material, Large deflection, Contact Static Buckling Fluid-flow Thermal Acoustics Electromagnetic Response Time domain Frequency domain Structural Non-structural Linear Nonlinear Linear Nonlinear Dynamics Durability Time dom

14、ain Frequency domain FEA Direct Modal Normal Modes Complex Modes Eigenvalue Optimization Page 21 SIEMENS PLM Software NX Nastran所支持的求解類型 Steady state or Transient Material, Large deflection, Contact Static Buckling Fluid-flow Thermal Acoustics Electromagnetic Eigenvalue Response Time domain Frequenc

15、y domain Structural Non-structural Linear Nonlinear Linear Nonlinear Dynamics Durability Time domain Frequency domain FEA Direct Modal Normal Modes Complex Modes Supported by NX Nastran Add-on Option Optimization Page 22 SIEMENS PLM Software NX/NASTRAN的獨特優(yōu)勢 極高的軟件可靠性 NASTRAN是一具有高度可靠性的結(jié)構(gòu)有限元分析軟件 , 有著 4

16、0年的開發(fā)和改進 歷史 , 并通過 50,000多個最終用戶的長期工程應(yīng)用的驗證。 NX NASTRAN的整個研制及測試過程 是在 Siemens 公司的 QA部門、美國國防 部、國家宇航局、聯(lián)邦航空管理委員會 (FAA)及核能委員會 等有關(guān)機構(gòu)的嚴(yán) 格控制下完成的 ,每一版的發(fā)行都要經(jīng)過 4個級別 5,000個以上測試題目的檢驗 。 Page 23 SIEMENS PLM Software NX/NASTRAN的獨特優(yōu)勢 優(yōu)秀的軟件品質(zhì) NX NASTRAN的計算結(jié)果與其它質(zhì)量規(guī)范相比已成為最高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) , 得到有限 元業(yè)界的一致公認(rèn)。通過無數(shù)考題和大量工程實踐的比較 ,眾多重視產(chǎn)品質(zhì)量 的

17、大公司和工業(yè)行業(yè)都用 NASTRAN的計算結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)代替其它質(zhì)量規(guī)范。 Page 24 SIEMENS PLM Software NX/NASTRAN的獨特優(yōu)勢 作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的輸入 /輸出格式 NX NASTRAN 被人們?nèi)绱送瞥缍鴱V泛應(yīng)用使其輸入輸出格式及計算結(jié)果成為當(dāng) 今 CAE工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ,幾乎所有的 CAD/CAM系統(tǒng)都競相開發(fā)了其與 NASTRAN的直接接 口 , NASTRAN的計算結(jié)果通常被視為評估其它有限元分析軟件精度的參照標(biāo)準(zhǔn) ,同時也是處理大型工程項目和國際招標(biāo)的首選有限元分析軟件。 Page 25 SIEMENS PLM Software NX/NASTRAN的獨特優(yōu)勢

18、強大的軟件功能 NX NASTRAN不但容易使用而且具有十分強大的軟件功能。 通過不斷地完善 , 如增加新的單元類型和分析功能、提供更先進的用戶界面和數(shù)據(jù)管理手段、 進一步提高解題精度和矩陣運算效益等等 。 Page 26 SIEMENS PLM Software NX/NASTRAN的獨特優(yōu)勢 高度靈活的開放式結(jié)構(gòu) NX NASTRAN全模塊化的組織結(jié)構(gòu)使其不但擁有很強的分析功能而又保證很好 的靈活性 , 用戶可針對根據(jù)自己的工程問題和系統(tǒng)需求通過模塊選擇、組合 獲取最佳的應(yīng)用系統(tǒng)。此外 , NX NASTRAN的全開放式系統(tǒng)還為用戶提供了其 它同類程序所無法比擬開發(fā)工具 DMAP語言。 P

19、age 27 SIEMENS PLM Software NX/NASTRAN的獨特優(yōu)勢 無限的解題能力 NX NASTRAN對于解題的自由度數(shù)、帶寬或波前沒有任何限制，其不但適用于 中小型項目對于處理大型工程問題也同樣非常有效 , 并已得到了世人的公認(rèn) 目前 NX NASTRAN已成功地解決了超過 6億自由度以上的實際問題。 Page 28 SIEMENS PLM Software NX Nastran 6 支持的硬件平臺 Har d w ar e A r chit ec t u r e E xe cut able T y p e O p er atin g S y stem Bu ild O

20、 S Lev el O t h er S u p p o r t ed O S Lev els HP - Ri s c 64 - bi t HP - UX B .11 .00 B .11 .11 HP - Ri s c 64 - bi t DMP HP - UX B .11 .00 B .11 .11 Ita ni um 64 - bi t HP - UX B .11 .22 B .11 .23 Ita ni um 64 - bi t DMP HP - UX B .11 .22 B .11 .23 Ita ni um ILP - 64 HP - UX B .11 .22 B .11 .23 I

21、ta ni um ILP - 64 DMP HP - UX B .11 .22 B .11 .23 Ita ni um 64 - bi t Li nu x R Hat A W 2.1 Red Hat E L 3 , 4 Ita ni um 64 - bi t DMP Li nu x R Hat A W 2.1 Red Hat E L 3 , 4 Int el 32 - bi t 32 - bi t Li nu x Red Hat 7 .3 S us e 9 .2 / RH E L 3 ,4 Int el 32 - bi t 32 - bi t DMP Li nu x Red Hat 7 .3

22、Int el 32 - bi t 32 - bi t W i nd ow s W 2K S P 3 W X P , W i n 2 00 3 O pte r on / I nte l E M6 4T 64 - bi t Li nu x S us e 9 S us e 9 .1, 9. 3, S LE S 9 / RH E L 3 ,4 O pte r on / I nte l E M6 4T 64 - bi t DMP Li nu x S us e 9 S us e 9 .1, 9. 3, S LE S 9 / RH E L 3 ,4 O pte r on / I nte l E M6 4T

23、32 - bi t W i nd ow s W 2K S P 3 W X P - 64 O pte r on / I nte l E M6 4T 64 - bi t W i nd ow s W X P - 64 O pte r on / I nte l E M6 4T ILP - 64 Li nu x S us e 9 S us e 9 .1, 9. 3, S LE S 9 / RH E L 3 ,4 O pte r on / I nte l E M6 4T ILP - 64 DMP Li nu x S us e 9 S us e 9 .1, 9. 3, S LE S 9 / RH E L 3

24、 ,4 IB M-Po w er 64 - bi t A IX A IX 5. 1 A IX 5. 2, 5.3 IB M-Po w er 64 - bi t DMP A IX A IX 5. 1 A IX 5. 2, 5.3 IB M-Po w er ILP - 64 A IX A IX 5. 1 A IX 5. 2, 5.3 IB M-Po w er ILP - 64 DMP A IX A IX 5. 1 A IX 5. 2, 5.3 S G I- A l ti x 64 - bi t S G I L i nu x P r oP ac k 3 s p3 P r oP ac k 4 S G

25、I- A l ti x 64 - bi t DMP S G I L i nu x P r oP ac k 3 s p3 P r oP ac k 4 S G I- Mi ps 64 - bi t Ir i x Ir i x 6. 5.7 Ir i x 6. 5.2 1, 24 m , 2 7m S G I- Mi ps 64 - bi t DMP Ir i x Ir i x 6. 5.7 Ir i x 6. 5.2 7m S UN 32 - bi t S ol aris S ol aris 8 S ol aris 9, 10 S UN 64 - bi t S ol aris S ol aris

26、8 S ol aris 9, 10 Page 29 SIEMENS PLM Software NX Nastran 模塊包 NX Nastran Analysis Features and Capabilities Basic Bundle Advanced Bundle Available Separately Basic Analysis Capabilities Linear Static l Modal l Buckling l Steady State & Transient Heat l Spot Welds l Basic Implicit Non-linear l Advanc

27、ed Analysis Capabilities Dynamic Response l l Aeroelasticity I l l Superelements l l DMAP l l Parallel Processing (DMP) l l Optimization l Advanced Non-linear (Implicit/Explicit) l Rotor Dynamics l Notes: Basic bundle is a prerequisite for all add-on modules and the Advanced bundle. The Advanced bun

28、dle is not available with Femap Desktop. DMP is not available in desktop versions. Page 30 SIEMENS PLM Software NX Advanced FEM 對 Nastran的透明化支持 Page 31 SIEMENS PLM Software NX Nastran 產(chǎn)品方向的優(yōu)勢 性能提高 自動子結(jié)構(gòu)綜合 DMP并行計算 非線性 新的特征 更簡單和靈活的子結(jié)構(gòu)建 模 新的更好的單元 (例如新 的 QUAD w/o K6ROT) 提高與現(xiàn)有軟件的操作 NX Nastran Desktop 與現(xiàn)在的 PLM流程的結(jié)合 可視化 PDM 創(chuàng)建和管理 CAE數(shù) 據(jù) 開放性 NX Nastran “Open API” 伙伴開發(fā) JAD, ASIG, CRT, SIG 產(chǎn)品質(zhì)量 加大對模型質(zhì)量檢查 開發(fā)更加有效的質(zhì)量檢查流 程工具 產(chǎn)品的易用性 無縫集成 NX Nastran在桌面級版 本 更簡單更靈活的使用的標(biāo)準(zhǔn)版 整合集成 Siemens的求解技術(shù) Page 32 SIEMENS PLM Software Thank You！