材料与物理属性-讲义

教学内容安排表课程名称NX高级仿真本次名称材料与物理属性授课日期和授课班级课程总学时32总学分2本讲（次）学时2课程负责人闫向阳总16讲第03讲主教材NXCAE高级仿真流程辅助教材NX9.0动力学与有限元分析NX高级仿真求解序号教法本次教学内容分钟教学资源（工具）1讲解材料特性指定材料到模型的方法：使用选择体的本身材料属性的继承方式指定一种新材料到物理特性表。可以指定新材料到网格收集器。NX软件提供了标准材料的材料库，同时也可以创建各向同性，正交各向异性、各向异性、流体和超弹性的材料。32演示为工字梁加载载荷启动NX软件，打开sec4\ibeam.prt（工字梁文件），创建有限元和仿真文件，解算器为NXNastran，分析类型为结构。网格划分双击ibeam_fem1.fem，显示有限元模型，将3D网格作用到工字梁。：网格收集器。在该对话框中实体属性后面选择编辑：PSOLID。在属性材料的最后面单击选择材料：材料列表。这时候可以根据需要选择材料。选择完成后点击确定。23演示建立新材料主页属性更多材料管理材料管理材料对话框。在新建材料的类型中选择所需类型，点击创建出现新建材料对话框。输入材料的名称，设置材料的属性，点击确定，完成材料的创建。34验证学生验证75演示物理特性使用物理特性表格进行设置，主页属性物理属性，类型中选择需要创建的物理特性，指定名称和标签，点击创建进入PSOLID对话框，在该对话框中进一步设置具体的属性值，设置完成后点击确定。用特征表指定网格颜色可以利用在模型中定义的物理与材料特性自动地指定颜色到模型中的网格。文件首选项模型显示单元标签页，在基础颜色里可以根据需要进行设置。其中物理属性表表示指定物理属性相同的网格颜色一致，而材料属性表则是材料相同的网格颜色一致。默认表示使用收集器选项中指定的颜色。56验证学生验证57演示网格收集器练习打开sec3\Golf_Assem_sim1.sim。先查看simulation文件。仿真文件含有轴与把手，金属套圈和球棒头间预定义的胶合连接。胶合连接出现在仿真对象容器中。仿真文件中也含有作用到把手的预定义固定平移约束，显示在约束容器中。查看网格收集器，打开3D收集器，含有球棒头和金属套圈的预定网格收集器。58验证学生验证59演示为把手建立网格收集器主页属性网格收集器对话框中，最下面名称改为Grip，实体属性，点击创建物理项出现物理属性表。材料选择Polyethylene（高分子塑料），其他默认点击确定。回到网格收集器对话框，点击确定。为轴建立网格收集器主页属性网格收集器对话框中，单元族改成2D，最下面名称改为Shaftsteel，点击创建物理项出现物理属性表。名称改成shaftsteel，材料选择钢，默认厚度改成0.5，其他默认点击确定。创建完成后，新的两个收集器都出现在里仿真导航器中。510验证学生验证511演示改变收集器的网格显示在2D收集器的节点下选择Shaftsteel，右键选择编辑显示命令。单击颜色按钮，在跳出的对话框中输入ID为75的颜色，点击确定关闭对话框。利用上述方法，依次完成如下网格收集器的颜色设置。Headsteel为50号LightWeakCyan，Ferrule为216号Black，Grip为5号LightHardYellow。512验证学生验证513演示对金属套圈（Ferrule）划分网格主页网格3D四面体3D四面体网格对话框：选择实体为黑色的金属套圈，设置单元属性类型为CTETRA（10）；单元大小点击后面的自动单元大小；目标收集器中的自动创建的勾去掉，选择网格收集器为Ferrule。点击确定。此时会发现金属套圈的网格是黑色的，因为设置的金属套圈的网格收集器颜色是黑色的。同样的方法对把手（Grip）和高尔夫球棒头（Clubhead）进行网格划分。对轴（Shaft）划分网格，这次选择的是2D网格，同样选择实体为高尔夫球杆的中间三段。保存全部文件。514验证学生验证515演示求解模型切换到Golf_Club_Assem_sim1.sim。求解模型决定自然频率和相应的模态形状，在SEMODES103解算中，不需要载荷。在仿真导航器中选择Solution1，右键选择求解。在出现的对话框中选择模型设置检查复选框，确定开始求解。完成后关闭所有对话框。结果显示双击结果进入后处理，在后处理导航器中找到solution_1,展开结构，模态1，双击位移节点，可以看到节点的位移变化情况。结果后处理编辑后处理视图边和面中把边设置为无，点击确定查看效果。516验证学生验证517演示创建石墨材料结果回到主页双击fem文件，文件保存另存为Golf_Club_Assem_fem2.fem，系统提示保存Golf_Club_Assem_sim2.sim。通过复制与编辑Nylon材料记录，创建一个新型的石墨材料。双击fem2文件，主页属性管理材料。在材料库中找到Nylon，右键复制各向同性材料对话框。材料密度改为1.4e-006kg/mm3；杨氏模量改为14500MPa（N/mm2）,泊松比为0.4；在强度面板设置屈服强度为110MPa，极限抗拉强度为165MPa，点击确定。在本地材料列表中选择Nylon_1,右键重命名为Graphite（石墨）回车，关闭。518演示为石墨创建网格收集器并改变网格颜色仿照之前9和11的方法，创建2D收集器Shaftgraphite完成设置，设置后如下左图。将2d_mesh(1)直接拖放到下面