UG到ANSYS有限元模型的转换

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UG到ANSYS有限元模型的转换UG 到ANSYS有限元模型的转换

王洪海

哈尔滨航空工业（集团）有限公司研发中心 150066

摘要：有限元分析软件ANSYS具有精确的解算器，而软件UG具有良好的前处理即三维建模、网格划分及载荷
施加能力，若将两者完美的结合起来就可以很好的解决有限元分析问题，本文正是对这个问题的全面阐述。
关键词：UG ANSYS 有限元 转换 单位制

1 前言
ANSYS 是-个以有限元分析为基础的大型的多物理场工程仿真分析软件（也就是大家通常所说
的 CAE 软件）， 有限元分析有三个主要的过程:
第-步前处理，进行几何模型的建立、划分有限元网格等工作；
第二步求解，在前处理中建立好的模型上施加边界条件并进行分析计算；
第三步后处理，对求解得到的结果进行显示、观察、进-步的运算等。
对于-个 CAE 软件来说，用户最为关心的应该是：用这个软件到底能解决我在产品设计
过程中遇到的哪些问题各类问题的解决精度如何等等。在这-点上，ANSYS 是迄今为止在单
-软件系统中分析类型最为广泛、分析能力最为强大的软件之-。从大的方面说，ANSYS 的分
析范围涵盖了自然界的四大类场：结构力学（从广义的角度说，结构力学也是场的-类） 、温
度尝流尝电磁场，同时，在 ANSYS 中，这几大类彻可进行耦合分析，考虑其综合效应，
所以 ANSYS的分析功能非常强。然而，ANSYS 软件的前处理即实体建模、网格划分、特别载荷
的添加等能力较弱，致使-些结构较为复杂零件的模型建立及由其它 CAD 软件导入的三维模
型的有限元划分相当困难甚至无法划分，有些特定载荷不易施加，如:轴承力。
UG 软件具有三维实体建模、装配建模，生成直观可视的数字虚拟产品，并对其进行运动分
析、干涉检查、仿真运动及载荷分析。其功能特点如下：
.用造型来设计零部件，实现了设计思想的直观描述;
.充分的设计柔性，使概念设计成为可能;
.提供了辅助设计与辅助分析的完整解决方案;
.图形和数据的绝对-致及工程数据的自动更新。
UG 为三维实体建模软件，同时具有自身的 CAE 功能，并且网格划分、载荷与边界条件的
加载功能强大、方便。但解算器精度远不如专业的有限元分析软件 ANSYS。那么如何将 UG 与
ANSYS 的优点结合起来，则是本文的目的。
2 UG 的有限元处理与导出
2.1 UG 的分析功能
UG 软件除具有强大的三维实体建模与装配建模外，还具有较强的运动分析、干涉检查、
仿真运动及载荷分析功能，现就结构分析进行阐述。在 UG 软件中有-个有限元分析拈
UG-Structures，在 UG-Structures 中，通过 UG 创建的三维实体模型可以很容易地创建各类
有限元模型，如：4 节点和 10 节点四面体、8 节点和 20 节点六面体三维实体单元，3 节点和
6 节点三角形、4 节点和8节点四边形二维平面单元，以及梁、杆及弹簧等-维单元，无论结