01

前言

Simcenter3D™Pre/Post是一款全面的有限元建模和结果可视化产品，旨在满足有经验的分析师的需求。Pre/Post包括一整套预处理和后处理工具，并支持广泛的产品性能评估解算方案。Pre/Post可用于NX和Simcenter3D。本文针对其接触、粘接与解算方案部分内容讲述。

02

接触和粘接条件

该软件创建了许多不同的命令，您可以使用这些命令进行建模：

• 模型中曲面之间发生接触的区域。
• 需要将单独的曲面或边与曲面捆绑在一起或粘合在一起以防止它们之间的任何相对运动的问题。

可用于定义接触和胶合条件的命令取决于您指定的求解器。

表1接触/粘接条件

03

解算方案

创建解算方案时，可以选择求解器（如SimcenterNastran）、分析类型（如结构）和求解类型（如线性静力学）。存储在“模拟”文件中的解算方案包含一组载荷、约束和模拟对象。您可以使用这些条件求解，也可以创建由不同条件定义的新解。

每个模拟可以使用无限数量的解算方案。

对于每个解算方案，所选求解器确定显示哪些选项，以及对话框上使用的语言。特定于求解器的数据示例包括：

• 负荷
• 约束
• 模拟对象
• 解算方案选项
• 解算方案参数

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解算方案类型-线性静态分析

线性静态解算方案用于解决小应变/小位移结构问题，其中载荷不随时间变化，材料行为为线性弹性。线性静态问题可能包括间隙和接触。线性静态分析的结果通常是位移、应力、应变、力等。线性静态分析中的载荷可以是：

• 表面牵引力，如施加的力和压力。
• 身体力，如重量和惯性力。
• 强制（非零）位移。
• 热应变。

05

解算方案类型-线性屈曲分析

屈曲分析是一种用于确定屈曲载荷和屈曲模态形状的技术。屈曲荷载是结构变得不稳定的临界荷载，屈曲模态形状是与结构的屈曲响应相关联的特征形状。

线性屈曲分析可识别使结构不稳定并导致各种屈曲模态形状的载荷条件，这些条件由特征值提取方法和求解分析的模态数确定。在线性静力学分析中，结构模型通常被认为处于稳定平衡状态。移除先前应用的荷载时，结构将返回到其原始位置。然而，在某些荷载组合下，结构变得不稳定。当达到此载荷时，结构继续偏转而不会增加载荷幅度并“弯曲”或变得不稳定。

要构建线性屈曲分析的模型，请选择线性屈曲分析。在执行求解操作之前，请为所需的带扣形状模式输入一个数字，如果需要，还可以输入上限和下限特征值范围。如果未定义这些值，则给出默认值（通常是最低数量的模式）。

如何在线性屈曲分析中处理载荷

如果分析的模型仅包含屈曲载荷（即载荷，当足够大时会导致系统变得不稳定），则临界屈曲载荷是载荷乘以特征值。

该模型可以包含一个或多个屈曲载荷，也可以包含其他不会自行导致屈曲的载荷，而是通过使其更（或更少）可能变得不稳定来作用于零件。下图说明了一种这样的情况。

图1屈曲模型

06

模态分析

模态分析确定结构的固有频率和相应的模态形状。支持的模式环境Pre/Post支持以下涉及模态分析的解决方案类型：NX或MSCNastran：

• SOL 103 真实特征值
• SOL 103 Response Dynamics （Simcenter Nastran） — 评估经历各种静态和动态激励的结构响应。Response Dynamics是一个功能齐全的附加组件，用于使用用户界面定义解决方案流程。有关更多信息，请参阅 Simcenter 3D 响应动态。
• SOL 103 Superelement（Simcenter Nastran 或 MSC Nastran） — 创建超单元。
• SOL 103 柔性身体 （Simcenter Nastran） — 允许您将模型数据导出到 Motion，以表示机构中的柔性身体。有关详细信息，请参阅柔性体分析。还允许您将模态数据直接导出到RecurDyn和Adams多体动力学软件。
• SOL 107 直接复特征值
• SOL 110 模态复合特征值
• SOL 111 模态频率响应
• SOL 112 模态瞬态响应

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创建热结构解决方案

• 仅使用热材料属性定义具有热载荷和约束的热分析条件。
• 解决散热解决方案。这输出节点温度和节点热通量。
• 创建结构化解决方案。
• 右键单击子案例或子步骤节点，然后选择编辑。
• 在“编辑解决方案步骤”或“子案例”对话框中，将“预加载类型”选项设置为“温度”。
• 浏览热分析的结果文件。
• 求解结构解算方案。

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非线性分析

所有结构问题在某种程度上都是非线性的。每当载荷、材料属性、接触条件或结构刚度是位移的函数时，问题就是非线性的。如果存在较大的位移或旋转，则线性分析中假设的线性应变-位移关系可能不充分。

非线性分析考虑了几何和材料非线性行为。例如，在非线性动力学分析中，软件计算具有非线性效应的动态响应。与线性分析相比，非线性分析需要显著增加的计算机时间和磁盘存储。由于为线性和非线性分析提供了相同的单元库，因此您可以轻松地将现有线性模型转换为非线性模型。

图2 手机掉落非线性动态分析的示例结果

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