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第1章　高级仿真概述1

1.1　高级仿真介绍1

1.2　高级仿真文件结构2

1.3　仿真导航器4

1.3.1　仿真导航器节点5

1.3.2　仿真文件视图5

1.4　高级仿真工作流程6

1.4.1　选择工作流程6

1.4.2　自动工作流程和显示工作流程7

1.4.3　处理多个解法7

1.4.4　处理多个仿真文件8

1.5　上机指导：支架有限元仿真8

1.6　习题14

第2章　模型准备15

2.1　几何体理想化15

2.1.1　几何体理想化概述15

2.1.2　理想化几何体16

2.1.3　移除几何特征17

2.1.4　中位面19

2.1.5　分割模型19

2.1.6　缝合20

2.1.7　再分割面21

2.1.8　上机指导：移除几何特征练习22

2.1.9　上机指导：网格中位面练习23

2.2　使用NX建模工具修复几何模型25

2.2.1 修复问题25

2.2.2　诊断问题25

2.2.3 修复几何模型的常用工具26

2.2.4　上机指导：活塞几何体修复练习27

2.3 习题37

第3章　基本网格技术38

3.1 网格基本信息38

3.1.1 网格划分概述38

3.1.2　网格单元大小38

3.1.3 自动单元大小计算39

3.2　物理和材料属性40

3.2.1　材料属性40

3.2.2　材料类型41

3.2.3 创建和应用物理属性表41

3.3 网格捕集器42

3.3.1　网格捕集器概述42

3.3.2　创建网格捕集器42

3.3.3 管理网格捕集器43

3.3.4　上机指导：高尔夫球杆44

3.4 3D网格划分52

3.4.1 3D四面体网格概述52

3.4.2　创建3D四面体网格53

3.4.3 3D扫描网格概述53

3.4.4　创建3D扫描网格55

3.4.5　上机指导：3D网格划分55

3.5 2D网格划分57

3.5.1 2D网格概述57

3.5.2　创建2D自由网格58

3.5.3 自由映射网格59

3.5.4 2D映射网格概述60

3.5.5　上机指导：创建2D网格60

3.5.6　上机指导：创建2D映射网格63

3.6 1D和0D网格划分65

3.6.1 1D网格概述65

3.6.2　创建1D网格65

3.6.3 1D截面66

3.6.4 0D网格66

3.6.5　上机指导：创建1D网格67

3.7　习题70

第4章　高级网格技术71

4.1 网格控制71

4.1.1　网格控制概述71

4.1.2　网格控制密度类型71

4.1.3　上机指导：网格控制72

4.2 1D连接76

4.2.1 1D连接概述76

4.2.2　边到面连接76

4.2.3　点到点及节点到节点连接77

4.2.4　蛛网单元连接78

4.2.5　使用RBE2和RBE3蛛网单元79

4.3 网格修复79

4.3.1 自动修复几何体79

4.3.2　塌陷边、面修复80

4.3.3　合并边、合并面81

4.3.4　分割边、分割面82

4.3.5　缝合边、取消缝合83

4.3.6　上机指导：几何体抽取85

4.3.7　上机指导：缝合练习88

4.4 习题93

第5章　边界条件94

5.1　边界条件概述94

5.1.1 NX边界条件94

5.1.2　基于一般几何体和FEM的边界条件94

5.1.3　边界条件显示95

5.1.4　边界条件管理96

5.1.5　上机指导：支架的载荷和约束96

5.2　创建载荷98

5.2.1 载荷类型98

5.2.2　力载荷100

5.2.3　轴承载荷101

5.2.4　螺栓预载概述103

5.2.5　上机指导：扳手的载荷104

5.2.6　上机指导：应用轴承载荷和销钉约束106

5.3　创建约束109

5.3.1 约束类型109

5.3.2　用户定义的约束110

5.3.3　强迫位移约束111

5.3.4　销钉约束112

5.3.5　上机指导：叶轮施加自动耦合约束112

5.4　使用边界条件中的字段118

5.4.1　使用字段定义边界条件118

5.4.2　使用字段定义力载荷幅值118

5.4.3　使用空间分布定义力载荷119

5.4.4　局部建模120

5.4.5　上机指导：塞子施加自动耦合约束121

5.5　习题125

第6章　后处理126

6.1　后处理概述126

6.1.1　后处理简介126

6.1.2　后处理导航器126

6.1.3　后处理工具条128

6.1.4　导入结果及结果类型128

6.1.5　上机指导：导入一连杆的后处理130

6.2　后视图134

6.2.1　后处理视图概述134

6.2.2　轮廓、标记图和流线135

6.2.3　切割平面137

6.2.4　后处理中的动画137

6.3　图表138

6.3.1 图表概述138

6.3.2　创建图形139

6.3.3　创建路径139

6.3.4　上机指导：图表140

6.4　报告144

6.4.1　报告概述144

6.4.2　创建和管理报告144

6.4.3　上机指导：报告145

6.5　习题147

第7章　求解模型和解法类型148

7.1 求解模型148

7.1.1　求解概述148

7.1.2 NX结构分析和解算类型149

7.1.3 NX Nastran输出文件概述150

7.1.4　解算模型151

7.1.5 NX Nastran解法监视器151

7.2　线性静态分析152

7.2.1　线性静态分析介绍152

7.2.2　支持线性静态分析类型152

7.2.3　使用网格和材料的线性静态分析153

7.2.4　为线性静态分析定义边界条件153

7.2.5　设置线性静态解算属性及使用迭代求解器153

7.2.6　上机指导：连杆的线性静态分析154

7.3　线性屈曲分析157

7.3.1　线性屈曲介绍157

7.3.2　在线性屈曲分析中如何处理载荷157

7.3.3　使用网格和材料的线性静态分析158

7.3.4　为屈曲分析定义边界条件158

7.3.5　设置屈曲解算属性158

7.3.6　上机指导：线性屈曲分析159

7.4　模态分析162

7.4.1　模态仿真介绍162

7.4.2　使用网格和材料的模态分析162

7.4.3　为模态分析定义边界条件163

7.4.4　设置模态解算属性163

7.4.5　上机指导：模态分析163

7.5 耐久性分析167

7.5.1　耐久性分析介绍167

7.5.2　准备模型以进行耐久性分析168

7.5.3　疲劳材料属性169

7.5.4　了解载荷变化169

7.5.5　了解疲劳寿命170

7.5.6　评估疲劳结果171

7.5.7　上机指导：螺旋桨的疲劳分析171

7.6　优化分析176

7.6.1　优化设计概述176

7.6.2　优化分析过程及创建步骤177

7.6.3　优化分析选项179

7.6.4　设计目标180

7.6.5 约束181

7.6.6　设计变量182

7.6.7　优化结果183

7.6.8　上机指导：三脚架的优化分析184

7.7　习题189

第8章　高级FEM建模技术191

8.1　接触和粘合分析191

8.1.1 曲面和曲面接触191

8.1.2　曲面和曲面粘合192

8.1.3 自动面配对193

8.1.4　上机指导：曲面和曲面接触分析194

8.1.5　上机指导：曲面和曲面粘合分析200

8.2 高级非线性分析204

8.2.1 高级非线性接触概述204

8.2.2　定义高级非线性接触205

8.3　装配FEM分析206

8.3.1　装配FEM概述206

8.3.2　装配FEM和多个体FEM207

8.3.3　装配FEM工作流程207

8.3.4　创建装配FEM文件208

8.3.5　创建关联和非关联装配FEM文件209

8.3.6　连接组件FEM和解析标签冲突209

8.3.7　上机指导：航天器的装配FEM分析210

8.4 习题219

第9章 NX热流分析220

9.1　NX热分析220

9.1.1　使用NX热和流220

9.1.2　工作流程221

9.1.3　定义属性单元221

9.1.4　定义热载荷和约束222

9.1.5　定义热耦合222

9.1.6　模型解算223

9.1.7　上机指导：PCB板热流分析223

9.2 NX流体运动仿真229

9.2.1　NX流体运动仿真特点229

9.2.2　工作流程230

9.2.3　定义约束和载荷230

9.2.4　流体域和流体面网格231

9.2.5　流体域边界条件231

9.2.6　流表面和流阻塞233

9.2.7　上机指导：NX流体分析234

9.3　习题241

第10章　运动仿真概述242

10.1　运动仿真介绍242

10.2　运动仿真文件结构242

10.3　运动仿真工作流程243

10.3.1　新建运动仿真文件243

10.3.2　环境设置243

10.3.3　工作流程243

10.4　上机指导：四连杆机构运动仿真244

10.5 习题248

第11章　创建连杆和运动副250

11.1 连杆介绍250

11.2　创建连杆250

11.2.1 质量属性250

11.2.2　设置固定连杆和名称251

11.3　运动副介绍251

11.4　旋转副251

11.4.1　旋转副介绍251

11.4.2　创建旋转副252

11.5　滑动副252

11.5.1　滑动副介绍252

11.5.2　创建滑动副253

11.6　柱面副253

11.6.1　柱面副介绍253

11.6.2　创建柱面副253

11.7　螺旋副254

11.7.1　螺旋副介绍254

11.7.2　创建螺旋副254

11.8　万向节255

11.8.1　万向节介绍255

11.8.2　创建万向节255

11.8.3　上机指导：活塞运动仿真256

11.8.4　上机指导：万向节运动仿真258

11.9　固定运动副260

11.9.1　固定运动副介绍260

11.9.2　创建固定运动副260

11.9.3　咬合连杆介绍261

11.9.4　上机指导：四连杆运动仿真261

11.10　齿轮副、齿轮齿条副和线缆副264

11.10.1　齿轮副、齿轮齿条副和线缆副介绍264

11.10.2　创建齿轮副265

11.10.3　上机指导：齿轮副方法的锥齿轮运动仿真265

11.11　弹簧与阻尼267

11.11.1　弹簧与阻尼介绍267

11.11.2　创建弹簧与阻尼268

11.11.3　上机指导：门的运动仿真268

11.12 2D、3D接触和衬套272

11.12.1 2D、3D接触和衬套介绍272

11.12.2　创建3D接触272

11.12.3　上机指导：用3D接触方法锥齿轮的运动仿真272

11.13　点在线上副、线在线上副和点在面上副274

11.13.1　运动高副介绍274

11.13.2　创建点在线上副275

11.13.3　上机指导：阀门的运动仿真275

11.14　上机指导：挖掘机模型运动仿真277

11.15　习题285

第12章　创建运动驱动287

12.1　运动驱动介绍287

12.2　恒定驱动287

12.2.1　恒定驱动介绍287

12.2.2　上机指导：车门机构的运动仿真287

12.3 简谐驱动290

12.3.1　简谐驱动介绍290

12.3.2　上机指导：折叠式升降机运动仿真290

12.4　函数驱动294

12.4.1　函数驱动介绍294

12.4.2　创建函数驱动296

12.4.3　上机指导：机械手运动仿真297

12.5　关节运动302

12.5.1 关节运动介绍302

12.5.2　创建关节运动302

12.5.3　上机指导：冲压机构运动仿真302

12.6　上机指导：电风扇运动仿真305

12.7　习题308

第13章　基于时间的运动仿真309

13.1　封装选项309

13.1.1 干涉309

13.1.2　测量311

13.1.3　追踪313

13.1.4　上机指导：转向机构追踪检查314

13.1.5　上机指导：转向机构测量检查316

13.1.6　上机指导：转向机构干涉检查318

13.2　创建电子表格319

13.2.1 电子表格概述319

13.2.2　用电子表格驱动铰链运动和仿真运动320

13.2.3　上机指导：电子表格练习320

13.3　绘制图表323

13.3.1　图表对话框324

13.3.2　执行定义的图表325

13.3.3　上机指导：挖掘机插值载荷函数图326

13.4 习题330

附录A　考试指导331

附录B Nastran安装以及配置373

参考文献377