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目录 1

第1章 结构分析模块简介 1

1.1 结构分析概述 1

1.1.1 什么是结构分析模块 1

1.1.2 一些相关的概念 2

1.1.3 结构分析方案体系架构的内部工作方式 2

1.1.4 分析方案的目录结构 3

1.1.5 分析过程 3

1.1.6 结构分析的基本特点 4

1.1.7 启动结构分析模块 5

1.1.8 结构分析工具条 6

1.2 分析方案导航器 9

1.2.1 创建分析方案 9

1.2.2 MB3弹出菜单 11

1.3 分析环境 12

1.3.1 定义分析环境 13

1.3.2 选择求解器 13

1.3.3 选择分析类型 14

1.3.4 轴对称问题 15

2.1 概述 20

第2章 模型准备 20

2.2 简化模型 21

2.2.1 抑制特征 21

2.2.2 释放特征 23

2.3 几何体的理想化 23

2.4 中面 25

2.4.1 术语 25

2.4.2 面对方法（Face Pair Method） 26

2.4.3 偏置方法（Offset Method） 29

2.4.4 用户自定义方法（User Defined） 32

2.4.5 中面特征的信息 34

2.4.6 编辑中面特征 34

2.5 缝合 39

2.5.1 几何选择（Geometry Selection） 39

2.5.2 缝合公差（Sew Tolerance） 40

2.5.3 缝合阵列中的所有实体（Sew All Instance） 40

2.6 点 40

2.6.1 相关点或普通点的构造（Associative or Generic Point Construction） 40

2.6.3 偏置（Offset） 41

2.7 面分割 41

2.6.2 基点（Base Point） 41

2.8 面连接 42

2.8.1 同类型的曲面（On Same Surface） 42

2.8.2 转换为B型曲面（Convert to B-Surface） 43

2.8.3 面连接的技巧 43

2.9 模型分割 43

2.9.1 建立基准面 44

2.9.2 预览不能完成扫掠的实体 44

2.10 面混合 44

3.2 建立网格 47

第3章 零维和一维网格划分 47

3.1 概述 47

3.3 零维网格 48

3.3.1 过程 48

3.3.2 默认的单元密度 49

3.3.3 分布质量 49

3.3.4 创建硬点 50

3.4 一维网格 50

3.4.4 选择步骤 51

3.4.3 公差 51

3.4.2 合并节点 51

3.4.1 网格单元类型 51

3.4.5 方向的重要性 52

3.4.6 一维单元——建立一维网格的各种方法 52

3.4.7 建立一维网格的过程 54

3.4.8 建立焊接单元（Create Weld Elements） 55

3.5 一维单元截面 56

3.5.1 截面类型 56

3.5.2 截面属性 57

3.5.3 薄壁矩形 57

3.5.4 空心圆 58

3.5.5 薄壁凹槽 59

3.5.6 薄壁帽 59

3.5.7 薄壁工字梁 60

3.5.8 实心圆柱 61

3.5.9 实心矩形 61

3.5.10 用户自定义参数 62

3.5.11 用户自定义薄壁 63

3.5.12 用户自定义实体 63

第4章 二维网格划分 67

4.1 概述 67

4.3 二维网格对话框 68

4.2 二维网格单元类型 68

4.3.2 过滤器（Filter） 69

4.3.1 单元类型（Element Type） 69

4.3.3 总体单元尺寸（Overall Element Size） 70

4.3.4 自动设定单元尺寸（Auto-Esize） 70

4.3.5 选择内部硬点（Select Interior Hard Points） 71

4.3.6 建立硬点（Create Hard Points） 71

4.3.7 预览（Preview） 71

4.3.8 更多／更少的选项（More Options/Less Options） 71

4.3.9 边缘匹配（Edge Match） 71

4.3.13 为求解器生成网格数据（Format Mesh to Solver） 72

4.4 有关壳网格生成器的提示和使用技巧 72

4.3.10 分割四边形（Split Quad） 72

4.3.12 尝试映射（Attempt Mapping） 72

4.3.11 翘曲（Warp） 72

4.5 编辑二维网格 79

第5章 三维网格划分 82

5.1 概述 82

5.2 三维四面体网格 83

5.2.1 三维网格单元类型 83

5.2.6 方法（Method） 84

5.2.5 预览（Preview） 84

5.2.2 总体单元尺寸（Overall Element Size） 84

5.2.3 自动设定单元尺寸（Auto-Esize） 84

5.2.4 过渡边缘设定（Transition Edge Seeding） 84

5.2.7 中节点（Midnodes） 85

5.2.8 最大雅可比数（Maximum Jacobian） 85

5.2.9 曲面网格尺寸变量（Surface Mesh Size Variation） 85

5.2.10 体网格尺寸变量（Volume Mesh Size Variation） 86

5.3 硬点和分割面之间的交互作用 86

5.4 三维扫掠网格 90

5.4.3 起始单元尺寸（Source Element Size） 91

5.4.1 选择步骤（Selection Steps） 91

5.4.2 网格类型（Mesh type） 91

5.4.4 系统检查（System Checks） 92

5.5 使用三维实体网格的提示与技巧 94

第6章 单元显示的处理 96

6.1 概述 96

6.2 单元显示的设置 96

6.2.3 单元渲染（Element Shading） 97

6.2.2 色彩（Color） 97

6.2.1 网格类型（Type） 97

6.2.4 渲染显示的边界颜色（Edge Color When Shaded） 98

6.2.5 单元收缩百分比（Element Shrink Percentage） 99

6.2.6 二维单元法向（2D Element Normals） 99

6.2.7 二维单元法向色彩（2D Element Normal Colors） 100

6.2.8 默认（Default） 100

6.2.9 信息（Info） 100

6.2.10 选择新的网格（Select New） 100

6.2.11 重新高亮显示（Re-highlight） 100

7.1.1 数据选择（Data Selection） 101

第7章 网格改进 101

7.1 概述 101

7.1.2 默认（Default） 102

7.1.3 分类选择（Class Selection） 102

7.2 属性编辑器——点的选择 102

7.3 属性编辑器——曲线／边缘的选择 103

7.3.1 边缘密度方法和密度值（Edge Density Method and Density Value） 103

7.3.6 边缘密度比（Edge Density Ratio） 104

7.3.5 边缘密度几何级数（Edge Density Geometric Progression） 104

7.3.4 边缘密度弦公差（Edge Density Chordal Tolerance） 104

7.3.2 边缘密度数量（Edge Density Number） 104

7.3.3 边缘密度尺寸（Edge Density Size） 104

7.4 属性编辑器——面的选择 105

7.5 属性编辑器——体的选择 105

7.6 属性编辑器——三维网格的选择 106

7.7 属性编辑器——壳网格（二维）的选择 106

7.8 属性编辑器——一维网格（梁）的选择 107

7.9.1 网格密度方法和值（Mesh Density Method and Value） 108

7.9.2 分布质量（Distribute Mass） 108

7.9 属性编辑器——零维网格的选择 108

第8章 定义材料特性 113

8.1 概述 113

8.1.1 材料特性定义 113

8.1.2 “材料”对话框 114

8.2 材料特性的类型和种类 114

8.2.1 各向同性（Isotropic） 115

8.2.2 正交各向异性（Orthotropic） 115

8.2.3 各向异性（Anisotropic） 116

8.2.4 种类（Category） 116

8.3.3 种类（Category） 117

8.3.2 名称（Name） 117

8.3 材料对话框选项 117

8.3.1 继承的材料（Materials Inherited） 117

8.3.4 删除（Delete） 118

8.3.5 重命名（Rename） 118

8.3.6 取消选定对象（Deselect Assignment Objects） 118

8.3.7 材料库（Library） 118

8.3.8 从材料库中更新（Update from Library） 118

8.4 支持与温度相关的材料特性 118

8.4.2 在表中输入数值 119

8.4.1 表特性（Table Property） 119

8.4.3 温度和数值输入格式 120

8.5 定义材料特性 120

8.5.1 创建材料的一般程序（非数据库方法） 120

8.5.2 从材料库提取材料的一般程序 120

8.5.3 材料应用程序 121

8.6 材料数据库的客户化 122

8.7 材料特性单位 123

8.8 材料与分析方案环境 123

9.1.2 “边界条件”对话框（Boundary Conditions Dialog） 128

9.1.1 “载荷”对话框（Loads Dialog） 128

第9章 载荷与边界条件 128

9.1 概述 128

9.2 载荷组和边界条件组 129

9.2.1 概述 129

9.2.2 建立载荷组 130

9.2.3 管理载荷组 130

9.2.4 抑制和释放载荷组 130

9.2.5 多个载荷组同时工作 131

9.3 载荷和边界条件的显示 131

9.4.2 载荷类型 133

9.4 施加载荷 133

9.4.1 概述 133

9.4.3 载荷作用对象 137

9.4.4 指定分量 137

9.4.5 沿着边缘施加载荷和边界条件 138

9.5 施加边界条件 139

9.5.1 边界条件类型 139

9.5.2 标准类型（Standard Types） 141

9.5.3 平面（Plane）定义 141

9.5.4 指定分量 141

10.1 信息查询 153

第10章 查询有限元模型 153

10.1.1 网格（Mesh） 154

10.1.2 载荷（Load） 154

10.1.3 边界条件（Boundary Condition） 155

10.1.4 载荷工况（Load Case） 155

10.1.5 材料（Material） 155

10.1.6 截面（Section） 157

10.1.7 识别（Identify） 157

10.1.8 网格配对条件（Mesh Mating Condition） 158

10.1.9 有限元模型小结（Finite Element Model Summary） 158

10.2 估计工作量 159

第11章 检查有限元模型 161

11.1 概述 161

11.2 综合检查 161

11.3 单元形状检查 162

11.3.1 单元形状检查的主要功能 163

11.3.2 系统进行形状检查的依据 163

11.4 单元轮廓检查 167

11.5 节点检查 169

11.6 2D单元法向检查 170

12.1 概述 171

第12章 分析解算 171

12.2 Structures P.E.求解器特征 172

12.2.1 优化（Optimize） 173

12.2.2 继承（Inertia Relief） 173

12.2.3 自适应分析（Adaptive Analysis） 173

12.2.4 指定打印输出（Specify Printed Output） 174

12.2.5 最大工作时间（Max Job Time） 175

12.2.6 临时目录路径（Scratch Directory Path） 175

12.2.7 过程 175

12.2.8 分析作业监控器（Analysis Job Monitor） 175

13.1.1 启动后处理器 178

13.1.2 后处理器用途 178

第13章 模型后处理 178

13.1 概述 178

13.2 分析方案导航器中的分析结果 179

13.2.1 分析方案导航器中分析结果的作用 179

13.2.2 后处理器视图的管理 179

13.2.3 隐藏和显示网格分析结果 180

13.2.4 列表显示网格分析结果 180

13.3.1 类型（Type） 181

13.2.5 在分析方案导航器中打开辅助分析方案的分析结果 181

13.3 分析结果工具面板 181

13.3.2 云图（Fringes） 184

13.3.3 识别（Identify） 186

13.3.4 动画（Animation） 188

13.3.5 显示（Display） 190

13.3.6 视图（View） 194

13.3.7 辅助分析方案（Auxiliary Scenario） 195

13.3.8 硬拷贝（Hard Copy） 195

13.3.9 退出（Quit） 197

13.4 剩下的过程 199

第14章 报告书写器 201

14.1 概述 201

14.2 创建报告 201

14.3 编辑报告 201

14.3.1 删除章节 201

14.3.2 编辑报告文本 202

14.3.3 添加图像 202

14.3.4 输出报告 203

15.1 概述 205

第15章 网格配对条件 205

15.2 手工建立网格配对条件 206

15.2.1 手工建立的基本步骤 206

15.2.2 主从关系 206

15.2.3 网格配对条件名称（Mesh Mating Condition Name） 206

15.2.4 区域类型（Region Type） 206

15.2.5 配对面区域选择步骤（Selection Steps） 206

15.2.7 网格配对类型（Mesh Mating Type） 207

15.2.8 自动建立（Auto Create） 207

15.2.6 使网格一致（Make Meshes Coincident） 207

15.2.9 删除（Delete） 208

15.2.10 重命名（Rename） 208

15.2.11 清除选择（Clear Selection） 208

15.2.12 转换配对区域（Reverse Mating Region） 208

15.2.13 距离公差（Distance Tolerance） 208

15.2.14 手工建立的其他问题 208

15.3 自动建立的前提和过程 208

15.3.1 自动建立的前提 208

15.3.2 自动建立网格配对条件的程序 209

16.1.3 关于实体面的反射对称 212

16.1.2 自动建立反射对称问题的边界条件 212

16.1.4 关于曲线或边界的反射对称 212

16.1 概述 212

第16章 对称问题的处理 212

16.1.1 处理反射对称问题 212

16.2 有关处理对称问题的警告 214

第17章 优化分析 217

17.1 优化分析简介 217

17.1.1 什么是优化分析 217

17.1.2 收敛和发散的概念 217

17.1.3 收敛准则的概念 218

17.2.2 定义目标（Define Objective） 219

17.2 优化技巧 219

17.2.1 优化设置对话框 219

17.2.3 定义约束（Define Constraints） 220

17.2.4 定义设计变量（Definition Design Variables） 221

17.3 优化分析 222

17.4 结果与后处理 222

17.5 最好的实践建议：运行基本的分析方案 223

18.1.2 疲劳分析结果 229

18.1.1 疲劳分析过程 229

第18章 结构疲劳分析 229

18.1 疲劳分析概述 229

18.1.3 疲劳材料特性 230

18.1.4 载荷变量 230

18.2 执行疲劳分析 231

18.2.1 疲劳分析的模型准备 231

18.2.2 疲劳评估选项 231

18.2.3 疲劳载荷变量 233

18.2.4 评估疲劳分析结果 233

19.2 单位管理器 240

第19章 单位管理 240

19.1 概述 240

19.3 单位转换器 242

附录A 练习实例 246

附录B 线性屈曲 252

附录C 模态分析与热分析 256

附录D 连接单元 262

附录E 部分材料特性 265

附录F 词汇表 266