UGNXCAE有限元分析.ppt

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1、NX CAE講座之 陸海燕 高級(jí)技術(shù)顧問(wèn) 西門(mén)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(jí)有限元仿真流程簡(jiǎn)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(jí)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(wú)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(diǎn)焊分析 后處理 云圖 XY圖線 分析向?qū)?強(qiáng)度分析向 導(dǎo) 振動(dòng)分析向 導(dǎo) Page 5 SIEMENS PLM Software 縮短 FE建模 /網(wǎng)格劃分時(shí)間 改進(jìn) FEA求解時(shí)間 跟蹤工程數(shù)據(jù) 提早開(kāi)始系統(tǒng)級(jí) CAE分析 NX CAE的價(jià)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(duì)比 NX CAE分析流程給企業(yè)帶來(lái)的價(jià)值 Page 6 SIEMENS PLM Software NX 高級(jí)仿真獨(dú)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(bào)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(wú)需轉(zhuǎn)化到 CAE平臺(tái) 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(jí)仿真和設(shè)計(jì)仿真提供分級(jí)解決方案 Pa

6、ge 7 SIEMENS PLM Software NX CAE的價(jià)值 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新 NX 軟件最先提出多級(jí)仿真數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)： 1 各層數(shù)據(jù)柔性映射 2 追蹤簡(jiǎn)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(jí)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(jià)值 網(wǎng)格劃分 裝配有限元提高效率 5x 10 x 更快的進(jìn)程 團(tuán)隊(duì)可以同時(shí)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(dòng)映射組件位置和方向 x 4 多個(gè)共用組件只需要一個(gè)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(jì)特征 參數(shù) /表達(dá)式 模型歷史 裝

8、配樹(shù) 設(shè)計(jì)意圖 版本歷史 無(wú)縫 傳遞 仿真結(jié)果 邊界 網(wǎng)格 參數(shù)驅(qū)動(dòng) 自動(dòng)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(tái) TC for Simulation Page 12 SIEMENS PLM Software 熱成像儀結(jié)構(gòu)分析案例 零件級(jí)結(jié)構(gòu)分析 組件結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析 Page 13 SIEMENS PLM Software NX CAE分析向?qū)?dòng)畫(huà)演示 Page 14 SIEMENS PLM Software 通過(guò)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(diǎn)擊兩次鼠 標(biāo) 就可以改變或移 動(dòng)特征 Page 15 SIEMENS PLM Software NX Response Simulation振動(dòng)分析 分析類(lèi)型 瞬態(tài)響應(yīng) 頻域響應(yīng) 隨機(jī)響應(yīng) 沖擊譜響應(yīng) DDAM響應(yīng) 傳遞函數(shù) 獨(dú)特優(yōu)勢(shì) GUI驅(qū)動(dòng)計(jì)算 快速得到結(jié)果 圖表與云圖顯示 支持與實(shí)驗(yàn)的校驗(yàn) 激勵(lì)載荷生成工具 實(shí)驗(yàn)載荷轉(zhuǎn)化工具 Page 16 SIEMENS PLM Software 動(dòng)力響應(yīng)分析 NX特有的快速方便地動(dòng)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(jì)算用于動(dòng)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(jī)，譜分析 激勵(lì)：點(diǎn)載荷，分布載荷，強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)等 4: 評(píng)估響應(yīng) 云圖 or XY-plots NX 前后處理器 NX Nastran NX 動(dòng)力響應(yīng) 分析 Page 17 SIEMENS PLM Software NX動(dòng)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(lì) Concentrated loads Distributed loads DDAM loads 函數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算 (FTK) Single math Multi math Overall math Min/M

12、ax Generators Page 18 SIEMENS PLM Software 振動(dòng)分析演示動(dòng)畫(huà) Page 19 SIEMENS PLM Software NX Nastran 企業(yè)版和桌面版 獨(dú)立的解算器 ,采用浮動(dòng)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(lèi)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(lèi)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(dú)特優(yōu)勢(shì) 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(kāi)發(fā)和改進(jìn) 歷史 , 并通過(guò) 50,000多個(gè)最終用戶(hù)的長(zhǎng)期工程應(yīng)用的驗(yàn)證。 NX NASTRAN的整個(gè)研制及測(cè)試過(guò)程 是在 Siemens 公司的 QA部門(mén)、美國(guó)國(guó)防 部、國(guó)家宇航局、聯(lián)邦航空管理委員會(huì) (FAA)及核能委員會(huì) 等有關(guān)機(jī)構(gòu)的嚴(yán) 格控制下完成的 ,每一版的發(fā)行都要經(jīng)過(guò) 4個(gè)級(jí)別 5,000個(gè)以上測(cè)試題目的檢驗(yàn) 。 Page 23 SIEMENS PLM Software NX/NASTRAN的獨(dú)特優(yōu)勢(shì) 優(yōu)秀的軟件品質(zhì) NX NASTRAN的計(jì)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(guò)無(wú)數(shù)考題和大量工程實(shí)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(jì)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(dú)特優(yōu)勢(shì) 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(jì)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(jìng)相開(kāi)發(fā)了其與 NASTRAN的直接接 口 , NASTRAN的計(jì)算結(jié)果通常被視為評(píng)估其它有限元分析軟件精度的參照標(biāo)準(zhǔn) ,同時(shí)也是處理大型工程項(xiàng)目和國(guó)際招標(biāo)的首選有限元分析軟件。 Page 25 SIEMENS PLM Software NX/NASTRAN的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

18、強(qiáng)大的軟件功能 NX NASTRAN不但容易使用而且具有十分強(qiáng)大的軟件功能。 通過(guò)不斷地完善 , 如增加新的單元類(lèi)型和分析功能、提供更先進(jìn)的用戶(hù)界面和數(shù)據(jù)管理手段、 進(jìn)一步提高解題精度和矩陣運(yùn)算效益等等 。 Page 26 SIEMENS PLM Software NX/NASTRAN的獨(dú)特優(yōu)勢(shì) 高度靈活的開(kāi)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(qiáng)的分析功能而又保證很好 的靈活性 , 用戶(hù)可針對(duì)根據(jù)自己的工程問(wèn)題和系統(tǒng)需求通過(guò)模塊選擇、組合 獲取最佳的應(yīng)用系統(tǒng)。此外 , NX NASTRAN的全開(kāi)放式系統(tǒng)還為用戶(hù)提供了其 它同類(lèi)程序所無(wú)法比擬開(kāi)發(fā)工具 DMAP語(yǔ)言。 P

19、age 27 SIEMENS PLM Software NX/NASTRAN的獨(dú)特優(yōu)勢(shì) 無(wú)限的解題能力 NX NASTRAN對(duì)于解題的自由度數(shù)、帶寬或波前沒(méi)有任何限制，其不但適用于 中小型項(xiàng)目對(duì)于處理大型工程問(wèn)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(guò) 6億自由度以上的實(shí)際問(wèn)題。 Page 28 SIEMENS PLM Software NX Nastran 6 支持的硬件平臺(tái) 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(duì) Nastran的透明化支持 Page 31 SIEMENS PLM Software NX Nastran 產(chǎn)品方向的優(yōu)勢(shì) 性能提高 自動(dòng)子結(jié)構(gòu)綜合 DMP并行計(jì)算 非線性 新的特征 更簡(jiǎn)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(kāi)放性 NX Nastran “Open API” 伙伴開(kāi)發(fā) JAD, ASIG, CRT, SIG 產(chǎn)品質(zhì)量 加大對(duì)模型質(zhì)量檢查 開(kāi)發(fā)更加有效的質(zhì)量檢查流 程工具 產(chǎn)品的易用性 無(wú)縫集成 NX Nastran在桌面級(jí)版 本 更簡(jiǎn)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！