UG有限元培训_六面体网格划分
ug有限元分析教程
ug有限元分析教程有限元分析是一种数值计算方法，用于求解工程结构或物理问题的数学模型。
它将连续的解析问题离散化成有限数量的子域，并在每个子域上进行数值计算，最终得到整个问题的解。
本教程将介绍有限元分析的基本原理和应用方法。
1. 有限元网格的生成有限元分析的第一步是生成适合问题的有限元网格。
网格是由许多小的单元组成，如三角形、四边形或六边形。
生成网格的方法有很多种，如三角剖分、矩形划分和自适应网格等。
2. 定义有限元模型在定义有限元模型时，需要确定问题的几何形状、边界条件和材料性质。
几何形状可以通过几何构造方法来描述，边界条件包括固支、力和热边界条件等。
材料性质可以通过弹性模量、热传导系数和热膨胀系数等参数来描述。
3. 选择合适的有限元类型根据具体的问题，选择合适的有限元类型。
常见的有限元类型包括一维线性元、二维三角形单元和二维四边形单元等。
使用不同的有限元类型可以更好地逼近实际问题的解。
4. 构造有限元方程有限元分析的核心是构造线性方程组。
根据平衡方程和边界条件，将整个问题离散化为有限个子问题，每个子问题对应于一个单元。
然后，根据单元间的连续性，将所有子问题组合成一个总的方程组。
5. 解算有限元方程通过求解线性方程组，可以得到问题的解。
求解线性方程组可以使用直接方法或迭代方法。
常见的直接方法包括高斯消元法和LU分解法，迭代方法包括雅可比迭代法和共轭梯度法等。
6. 后处理结果在求解得到问题的解后，可以进行后处理结果。
后处理包括计算力、应变和位移等物理量，以及绘制图表和动画。
有限元分析是一种强大的数值方法，广泛应用于结构力学、流体力学、热传导和电磁场等领域。
它在解决复杂问题和优化结构设计方面发挥着重要作用。
通过学习有限元分析，您可以更好地理解结构的行为，并提高工程设计的准确性和效率。
UG高级仿真六面体网格画法
UG高级仿真六面体网格画法
UG高级仿真六面体网格画法
在UG高级仿真中只有回转体和拉伸体可以划分六面体网格，对于不是直接通过回转或拉伸生成的几何体，只有拆分成几个可以用回转或拉伸生成的体才可以划分六面体网格。
但是要注意拆分完之后原来的一个体变成了多个体，要用网格配对条件来将这些体合成一个。
下面以一个实例来分步讲解复杂结构六面体网格的划分
1进入高级仿真模块
2新建FEM和仿真，两个确定
3进入到FEM文件下，先进入ipar文件下
4提升体
6拆分体
将模型拆分成可以用旋转或拉伸生成的多个体，用拆分体命令。
可以选择平面、拉伸或者回转对模型进行拆分。
7检查可扫掠的体
在拆分体命令下有一项是检查可扫掠的体，打开后可查看那些体可以进行花六面体网格。
其中现实绿色的表示可以扫掠，黄色的有可能可以，红色的表示不可以。
8进行网格配对
网格配对的目的是将拆分的体进行合并成原来的一个体，配对类型选择第一项粘连重合。
9划分3D扫掠网格
选择相应的旋转或拉伸平面，划分3D扫掠网格。
10划分完成之后。
有限元网格划分(讲稿) 27页PPT文档
Surface 采 用quad
Face 采用 quad
通过 sweep quad 创建Hex
Associated points 用于网格生成 Points 可 associated 于 curve 、 surface 硬点布置受global model tolerance 限制 被关联几何网格生成亦受限制 仅应用于 Paver 关联点亦可给被关联去除
在线curve或边edge上设置mesh seed 用以控制欲建模型的元素数目 与大小。
mesh seed 也用于调整网格密度 MSC.Patran 提供多种方法产生 seed
Uniform seed bias (等间隔) Non-uniform seed bias (不等间隔) Curve based seeding (依曲线参数而定) Tabular (列表输入) PCL function (PCL函数)
性，可进行parasolid 装配
有限元网格划分基础
ISOMESH 与 TETMESH的区别
由原丝体创建简单体 用Isomesh 划网格 附加工作多，但可使用hex
元素
Parasolid 体（复杂体）
简单体分割
对 parasolid 体直接划mesh
有限元网格划分基础
左图是一个硬点的
例子。说明了硬点 与网格之间的关系
硬线用于面网格生成 硬线布置受global model tolerance 限制 被关联几何网格生成亦受限制 硬线本身可加mesh seeded 仅应用于 Paver 关联线亦可给被关联去除
有限元网格划分基础
IsoMesher 可用于参数体
有限元网格划分基础
Mirror Plane
通过Create/Element/Edit菜单可以手动创建单元 需要注意的是：
六面体网格划分教程2014-2-21
这里没有唯一解！
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实体映射划分—可映射形状
• Solid Map 需要具有可映射形状的实体几何 • 可映射形状的定义为:
这个面板允许你通过已存在的2D单元，基于你输入的参数进行3D网格的划分 使用general 下的子面板可以灵活的使用各种可能的方法控制网格的划分
“Solid Map” 面板 Mesh > Create > Solid Map Mesh > line drag
使用线拉伸(line drag)子面板先选择2D网格，再选择几何模型的一条线作为映射方向
• • • • •
Bounding Surfs 选择封闭一个体的表面 Drag along vector将一个截面按照指定的矢量方向进行拉伸 Drag along normal将一个截面沿着正法线方向进行拉伸 Drag along line 沿一条线进行截面拉伸 Spin 沿一个环路进行截面拉伸
12
• 任何学习都应该是从简单到复杂的循序渐进的过程。 • 要划分复杂的六面体网格要从简单的模型学起：简单的模型更适合学习原理
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快速划分六面体网格
快速划分六面体网格
——by forve
在网上看到很多人用Patran对圆柱体的六面体单元划分不得要领，在此想通过一个例子来说明我是怎样做的，希望能够抛砖引玉。
很多人是生成solid来进行六面体网格的自动划分，但这样会有很多的限制。
一是要保证该solid为五面体或六面体；二是该solid必须triparamatic体；三是从其他模型中导入的复杂的solid几何体必须要打断转换为符合前两条的solid体才可以自动划分，而且经常会出现不能break的错误。
鉴于此，我认为使用其它网格划分方法更优，我主要使用了网格划分中的sweep功能来生成六面体单元。
下面就是我做的一个小例子，大概费时不到10分钟。
步骤：
1.通过几何建模建立如图的1/4圆，均为curve。
2.打断两条直线，并以两个断点作一斜线。
3.在圆弧线和斜线上布种子点，均为10个种子点。
4.进行网格划分，使用creat—mesh—2 curves，选择圆弧线和斜线。
5.使用sweep—element—extrude，以斜边处的四面体网格自由边为base entity。
扫描方向
为垂直于斜边，通过direction vector来设置。
6.将所选的四面体单元进行变换，使用transform—element—rotate，以坐标轴Z轴为中心
旋转90度，重复次数设为3。
7.用equivalence将多余的重复节点去掉。
8.扫描成六面体。
使用sweep—element—extrude，以四面体单元为base entity。
扫描方向
为坐标轴Z方向。
UG有限元分析步骤精选整理.doc
UG有限元分析步骤精选整理.doc
1. 准备模型：首先，在UG中绘制需要分析的零件或装配体的3D模型。
确保模型的几何尺寸和材料等参数设置正确。
2. 网格划分：将模型分割成许多小单元，称为网格单元。
这些单元的大小和形状应
该足够小和简单，以便于计算程序的处理。
3. 材料属性定义：为每个网格单元定义材料性质。
这些属性包括弹性模量、泊松比、密度等。
4. 约束条件设置：定义所有约束条件，如边界约束、支撑条件等。
这些条件对应于
被分析部件的实际使用场景。
5. 载荷应用：将载荷应用于模型。
这些载荷可以是静态或动态载荷、温度载荷等，
也可以模拟外部力或压力。
6. 求解模型：选定求解器，使用许多数学方法解决数学方程，以有效地计算应力、
应变和变形等设计参数。
7. 结果分析：对有限元分析的各个方面进行评估和评估，检查计算的准确性和可靠性。
这些结果可以用于优化设计，以改进零件或装配体的性能。
8. 优化设计：如果有必要，使用有限元分析的结果来重新设计零件或装配体，并在
再次进行分析前进行修改。
总之，UG有限元分析是一种重要的工具，用于设计和生产过程中的性能优化和验证。
这个步骤需要正确的建模和分析，以确保计算是精确和可靠的。
圆柱、圆管相贯六面体单元网格划分详细
圆管相贯的做法：重点是运用3D---Solid Map生成六面体一、等径两圆管相贯1：几何模型 2：分割模型3：取出1/4几何模型，并在相交处做面、网格 4：运用3D---Solid Map，在其中一个圆管上生成6面体solid单元5、再次运用3D---Solid Map，在另一个圆管上生成6、运用line drag （其他还有很多方法）6面体solid单元二、不等径的两圆管相贯几何模型 1/4模型方法1:运用solid layers功能运用3D----elem offset---solid layers运用方法1生成两圆管相交处的六面体单元质量不是太好。
方法2：运用solid Map功能1、先在大径圆管外表面作shell单元2、运用Solid Map,生成6面体单元3、依所生成的六面体单元，运用Tool---faces生成4、选中两圆管相交处的shell单元，Shell单元以此作为Solid Map的基本单元。
5、运用solid Map,生成六面体单元6、1/4模型所生成的六面体单元方法1与方法2两圆管相交处的六面体单元对比：方法1：方法2：此处单元质量：warpage最大值为33.13 此处单元质量：warpage最大值为7.25两圆柱相交，怎样画六面体单元一、两圆柱直径相等几何模型如图：1：在相交处做面2：在做面1处做Shell单元3：将所生成的单元影射到圆柱1的半面上4：3D -----Linear solid5:对圆柱2，方法如2、3、4步骤6、后面的步骤，呵呵~~~~~~~~我就不用多说了吧！效果图：二、两圆柱直径不等几何模型如图：1、在相交处做面2、在做面处生成Shell单元3、将所生成的单元分别影射到圆柱1的1/4面、圆柱2的面上4、3D -----Linear solid5、Tool-----reflect6、以后的步骤，我就不说啦……最终的效果图晓苏 2004年6月15日。
UG7.5 NX7.5六面体网格划分
如单元 检查失 败，可 以适当 调小单 元大小
案例3－底座类零件六面体划分－方案
体1
体2
体3
体4
总结
划分六面体的优势 划分六面体的原则 拆分体的方法 网格配对的作用 六面体的主要设置参数
欢迎交流，共同提高！
案例1－步骤5－3D扫掠
案例1－步骤5－3D扫掠－多体自动
复杂几何 体允许开 多个三角 形，即划 分后允许 有过渡5 面体
案例1－步骤5－3D扫掠－仅显示操作
也可采用 隐藏和显 示操作2
案例1－步骤5－3D扫掠－直至目标
案例1－步骤6－单元检查
阀值大小 可调，但 影响计算 精度
案例1－步骤6－单元检查－结果分析
案例1－步骤2－提升体
案例1－步骤3－拆分体
案例1－步骤3－拆分体－圆柱面分割
拆分成光轴和套两 个几何体
案例1－步骤3－拆分体－集中平面分割
也可拆分 成4份
完成后进入 FEM环境
案例1－步骤4－网格配对
案例1－步骤4－网格配对－配对类型
案例1－步骤4－网格配对－查看导航器窗口
检查对应关系
需要理解各 个评价指标 的含义
案例2－拔模类零件六面体划分－方案1
体 1
体 2
体 3 拔模方向分割成 多份，保证近似 等截面原则 该分割方案失败， 原因在于体2上 的小孔 体 4
案例2－拔模类零件六面体划分－方案2
步骤1：中间剖面 一拆为二； 步骤2：再拆分其 余小块
案例2－拔模类零件六面体划分－方案2
制造等截面条件案例1步骤1进入理想化环境案例1步骤2提升体案例1步骤3拆分体案例1步骤3拆分体圆柱面分割拆分成光轴和套两个几何体案例1步骤3拆分体集中平面分割完成后进入fem环境也可拆分成4份案例1步骤4网格配对案例1步骤4网格配对配对类型案例1步骤4网格配对查看导航器窗口检查对应关系案例1步骤53d扫掠案例1步骤53d扫掠多体自动复杂几何体允许开多个三角形即划分后允许有过渡5面体案例1步骤53d扫掠仅显示操作也可采用隐藏和显示操作2案例1步骤53d扫掠直至目标案例1步骤6单元检查阀值大小可调但影响计算精度案例1步骤6单元检查结果分析需要理解各个评价指标的含义案例2拔模类零件六面体划分方案1拔模方向分割成多份保证近似等截面原则体1体2体3体4该分割方案失败原因在于体2上的小孔案例2拔模类零件六面体划分方案2步骤1
有限元网格划分技术
对于有限元分析来说，网格划分是其中最关键的一个步骤，网格划分的好坏直接影响到解算的精度和速度。
网格化有三个步骤：定义单元属性（包括实常数）、在几何模型上定义网格属性、划分网格。
定义网格的属性主要是定义单元的形状、大小。
单元大小基本上在线段上定义，可以用线段数目或长度大小来划分，可以在线段建立后立刻声明，或整个实体模型完成后逐一声明。
采用Bottom-Up方式建立模型时，采用线段建立后立刻声明比较方便且不易出错。
例如声明线段数目和大小后，复制对象时其属性将会一起复制，完成上述操作后便可进行网格化命令。
网格化过程也可以逐步进行，即实体模型对象完成到某个阶段就进行网格话，如所得结果满意，则继续建立其他对象并网格化。
网格的划分可以分为自由网格(free meshing)、映射网格(mapped meshing)和扫略网格(sweep meshing)等。
一、自由网格划分自由网格划分是自动化程度最高的网格划分技术之一，它在面上可以自动生成三角形或四边形网格，在体上自动生成四面体网格。
通常情况下，可利用ANSYS的智能尺寸控制技术（SMARTSIZE命令）来自动控制网格的大小和疏密分布，也可进行人工设置网格的大小（AESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE等系列命令）并控制疏密分布以及选择分网算法等（MOPT命令）。
对于复杂几何模型而言，这种分网方法省时省力，但缺点是单元数量通常会很大，计算效率降低。
同时，由于这种方法对于三维复杂模型只能生成四面体单元，为了获得较好的计算精度，建议采用二次四面体单元（92号单元）。
如果选用的是六面体单元，则此方法自动将六面体单元退化为阶次一致的四面体单元，因此，最好不要选用线性（一阶次）的六面体单元（没有中间节点，比如45号单元），因为该单元退化后为线性的四面体单元，具有过大的刚度，计算精度较差；如果选用二次的六面体单元（比如95号单元），由于其是退化形式，节点数与其六面体原型单元一致，只是有多个节点在同一位置而已，因此，可以利用TCHG命令将模型中的退化形式的四面体单元变化为非退化的四面体单元(如92号单元)，减少每个单元的节点数量，提高求解效率。
一种可实现六面体网格划分的螺栓有限元参数化建模方法
（19）中华人民共和国国家知识产权局（12）发明专利申请（10）申请公布号CN102332047A（43）申请公布日 2012.01.25（21）申请号CN201110302715.9（22）申请日2011.10.09（71）申请人西安交通大学地址710049 陕西省西安市咸宁西路28号（72）发明人洪军;朱林波;杨国庆;王崴;李宝童（74）专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司代理人王艾华（51）Int.CIG06F17/50;权利要求说明书说明书幅图（54）发明名称一种可实现六面体网格划分的螺栓有限元参数化建模方法（57）摘要本发明公开了一种可实现六面体网格划分的螺栓有限元参数化建模方法，在有限元软件中对螺栓模型关键几何尺寸进行参数化设定，通过分段表达法构建垂直螺栓轴线方向的螺纹单截面模型，利用关键点平移和旋转的方法构建单节距上各个螺纹截面模型，通过体生成、复制和平移的方法沿螺栓轴线方向生成数目为螺纹个数的螺纹段体模型，依照螺纹体模型沿轴线的分割界限划分不带螺纹的螺杆模型，对螺杆和螺纹结合部进行单独体生成处理，依照螺纹体模型沿轴线的分割界限划分螺栓头体模型，利用映射Mapped划分整个螺栓体模型，最终生成螺栓六面体网格单元模型。
本发明改善了螺栓模型网格划分质量，提高了螺栓联接仿真计算的求解精度和求解效率。
法律状态法律状态公告日法律状态信息法律状态2012-01-25公开公开2012-03-14实质审查的生效实质审查的生效2013-05-22授权授权权利要求说明书一种可实现六面体网格划分的螺栓有限元参数化建模方法的权利要求说明书内容是....请下载后查看说明书一种可实现六面体网格划分的螺栓有限元参数化建模方法的说明书内容是....请下载后查看。
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案例1－步骤2－提升体
案例1－步骤3－拆分体
案例1－步骤3－拆分体－圆柱面分割
拆分成光轴和套两 个几何体
案例1－步骤3－拆分体－集中平面分割
也可拆分 成4份
完成后进入 FEM环境
案例1－步骤4－网格配对
案例1－步骤4－网格配对－配对类型
案例1－步骤4－网格配对－查看导航器窗口
检查对应关系
UG NX有限元基础培训专题
六面体网格划分案例
（NX7.5版本）
沈春根 2011年6月初稿
培训主要内容
六面体划分案例1－轴套类零件 六面体划分案例2－带拔模零件 六面体划分案例3－底座类零件
案例1－零件及其分割方案
分割总原则：制 造等截面条件
+
有无其他的分割方 案？并说明理由
案例1－步骤1－进入理想化环境
该面不可 做源面
此2面可 做源面
此2面可 做源面
如单元 检查失 败，可 以适当 调小单 元大小
案例3－底座类零件六面体划分－方案
体1
体2
体3
体4
总结
划分六面体的优势 划分六面体的原则 拆分体的方法 网格配对的作用 六面体的主要设置参数
欢迎交流，共同提高！
需要理解各 个评价指标
的含义
案例2－拔模类零件六面体划分－方案1
体 1
拔模方向分割成 多份，保证近似
等
的小孔
体 2
体 3 体 4
案例2－拔模类零件六面体划分－方案2
步骤1：中间剖面 一拆为二； 步骤2：再拆分其 余小块
案例2－拔模类零件六面体划分－方案2
案例1－步骤5－3D扫掠
案例1－步骤5－3D扫掠－多体自动
复杂几何 体允许开 多个三角 形，即划 分后允许 有过渡5
面体
案例1－步骤5－3D扫掠－仅显示操作
也可采用 隐藏和显 示操作2
案例1－步骤5－3D扫掠－直至目标
案例1－步骤6－单元检查
阀值大小 可调，但 影响计算
精度
案例1－步骤6－单元检查－结果分析