UGNX11.0有限元分析基础实战：快速创建FEM模型

1）右键单击【M0301_曲柄fem1_i.prt】节点，选择【显示FEM】下的【M0301曲柄fem1.fem】节点，返回到FEM有限元模型中，如图3-17所示。进入FEM环境中，【仿真导航器】中的节点发生了变化，如图3-18所示。

图3-17 FEM有限元模型

2）选择【3D四面体】命令，对曲柄模型最左侧的配重盘进行网格划分，如图3-19所示。【选择体】为图形窗口中选择的曲柄配重盘部位，在【单元属性】下拉列表框中选择【CTETRA（10）】（四面体10节点）选项，在【单元格大小】下选中【自动单元格大小】按钮，在【目标收集器】中单击【新建收集器】按钮，弹出【网格收集器】对话框，如图3-20所示。

图3-18 仿真导航器增加节点

3）在【属性】子项的【类型】下拉列表框中选择【PSOLID】选项；单击【实体属性】右侧的【创建物理项】按钮，弹出【PSOLID】对话框，如图3-21所示。

图3-19 【3D四面体网格】对话框

图3-20 【网格收集器】对话框

4）单击【材料】右侧的【选择材料】按钮，弹出【材料列表】对话框，定义曲柄材料为【Iron40】（40号碳钢），在【类型】下拉列表框中选择【各向同性】选项，如图3-22所示，单击【确定】按钮返回【PSOLID】对话框。

图3-21【PSOLID】对话框

图3-22【材料列表】对话框

5）在【PSOLID】对话框中单击【确定】按钮返回到【3D四面体网格】对话框，单击【确定】按钮，自动完成划分网格，网格的效果如图3-23所示。

6）同理，使用【3D四面体】命令，对除齿轮之外的部分进行网格划分，材料仍为【Iron40】（40号碳钢），网格划分后，曲柄网格划分的效果如图3-24所示。这样，除了齿轮上的轮齿部位还未进行网格划分之外，其他曲柄部位均已划分了网格。

图3-23 曲柄配重盘网格划分的效果

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图3-24 曲柄网格划分结果图

7）选择工具栏中的【2D映射】命令，如图3-25所示，弹出【2D映射网格】对话框。采用该命令来对齿轮部位进行网格划分的操作。

8）在【选择对象】中选取其中一个齿轮的齿顶上表面，【单元属性】中【类型】下拉列表框中选择【CQUAD4】选项，单击【单元大小】右侧的【自动单元格大小】按钮，取消勾选【网格划分参数】中的【将网格导出至求解器】复选框，如图3-26所示。

图3-25 【2D映射】命令路径

图3-26 齿顶2D映射网格

9）网格划分好后，在每条棱边上都出现了控制符号，单击齿顶左上角的控制符号，该符号会变成红色，进一步右键单击【编辑】节点，弹出【网格控件】对话框，【密度类型】选择【边上的数量】选项，在【边上的数量】下【单元数】参数框中输入【5】，单击【确定】按钮，如图3-27所示。用同样的方法修改齿轮齿顶右上角的控制符号，并修改单元数为【5】。

10）在【仿真导航器】中右键单击【M0301_曲柄fem1.fem】节点，选择【更新】节点来更新划分后的网格。对比两次网格，修改网格密度后其网格细化程度更符合要求，如图3-28所示。

图3-27【网格控件】对话框

图3-28 齿顶【网格控件】细化网格操作

11）单击工具栏的【3D四面体网格】图标右侧的小三角形符号，单击【3D扫掠网格】按钮，弹出“3D扫掠网格”对话框，默认【类型】为【多体自动判断目标】，【选择源面】选择齿顶上表面，在【源单元大小】参数框中输入【1.5】，在【仅尝试四边形】选项框中选择【开-零个三角形】选项，如图3-29所示。选项【开-零个三角形】选项操作目的是：该实体部位可以划分成较为理想的六面体网格。

12）使用同样的操作，对剩余齿顶进行网格细化，对齿根进行【3D四面体】网格划分，齿轮部分网格划分结果如图3-30所示。

图3-29 【3D扫掠网格】对话框

图3-30 齿轮网格划分的效果图