Femap中文学习.docx
《Femap中文学习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Femap中文学习.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
Femap中文学习
Femap学习
CAE建模过程（从大的方面说）：
几何模型建立，简化，网格划分，有限元模型建立。
想想我们漏掉了什么？
CAE建模中还有一个对于连接的处理，比如：
螺栓，面面接触；啊，一个非常重要的问题：
模型的修改和删除。
还有什么吗？
Group！
组的操作。
好了，我们来对一下Femap的菜单。
文件，工具，几何模型，连接，有限元模型，网格划分，修改，列表，删除，组，视图，窗口，帮助
对吗？
我们再详细的分一下，首先，从文件菜单开始。
仍然考虑一下Windows的常用软件，然后再来考虑CAE方面的数据。
对于Windows软件来说，文件菜单首先的功能是：
新建，打开，关闭，保存，另存为，页面设置，打印，打印机设置，退出，最近打开的文件列表，是不是？
那么，再来考虑一下CAE方面的操作，我们需要导入几何模型，导入其它CAE软件的分析模型，分析结果；需要导出几何模型和用于其他CAE软件的数据。
还需要什么？
其他的是Femap的功能，比如：
分析监视器，可以打开监视当前分析的数据，Femap中性文件的导入导出，参考文件的连接（这个功能了不起，如果导入的几何模型进行了修改，那么会提醒用户），还有一个图片的保存和信息的操作。
当然，对于CAE模型来说，我们是不是要给出一些注释？
是不是要对程序进行一些预设置？
这就是文件菜单的主要内容了！
我们来看一下文件菜单：
对不对？
为什么有CloseAll呀？
Femap可以同时打开多个文档，每一个文档可以有多个窗口，比如：
对于一个分析模型，可以建立一个几何窗口，建立一个有限元模型的窗口，可以建立一个应力窗口，再建立一个位移窗口。
这样就需要全部关闭了！
不是吗？
Pcitrue里面有一个JT是什么呀？
JT是UGS组织开发的3D数据交换标准。
可以用于轻量化模型，包含了几何模型的材料信息和物理属性信息，当然，可以进行剖切，打印，标注，测量，当然还可以嵌入到Office文档进行查看。
TimeSave是什么呀？
很简单，以前我们使用CAE程序是不是程序出错了就没有办法了，这个东西可以解决问题
那么，我希望大家准备一下Femap，然后，我们来讨论一下File菜单里面的内容，关于菜单的内容就在这个主题下进行讨论吧。
请版主把教程的内容进行置顶，谢谢！
我会进一步进行介绍！
下面，我们来看一下Femap都能读入和输出什么数据？
点击一下菜单：
File－import－Geometry，看看出现了什么？
ACIS，Parasolid，IGES，STL，DXF，STEP，I－Deas，Catia，Pro/E，SolidEDGe，UG。
还不够吗？
ACIS，Parasolid是内核文件，IGES，STL，STEP是数据交换文件。
主流的CAD数据都可以读入了！
特别是对于SE，可以连带材料数据一起读过来，而且，SE有几何模型简化的功能，可以直接读入简化模型。
什么？
不能读SolidWoks，试一下，SW的内核是Parasolid，看看能不能存成Parasolid文件？
没问题了吧。
而且，对于Femap来说，不需要安装CAD软件也可以读取CAD的数据，不信试一下！
那么，Femap究竟能读入什么分析模型呢？
你在用什么求解器？
MSC.MDNastran？
SIEMENSPLMSOFTWARE的NXNastran？
还是非线性非常牛的Abaqus，Marc，Adina？
当然，可能是Patran产生的数据，LS－D
还是市场推广做的最好的Ansys？
还是号称世界上最快的CAE软件CAEFEM？
都没有问题。
还能和其他的CAE软件发生关联吗？
看一下预设置里面的Interface吧。
还有这么多呢！
Femap看来已经不是一个简单的前后处理器了，是一个CAE的平台，大公司往往会有多种CAE软件，来吧来吧，都放在Femap里面去处理吧。
文件菜单就介绍到这里，大家有什么关于文件菜单的问题就在这个主题里面讨论吧。
有限元的功能是如此庞大和复杂，没有什么直接的方法，后面会给出一些例子让大家练习，但是，我想还是循序渐进的好。
我已经尽可能使大家学习起来轻松一些。
如果想按照SW公司的方法，做一两个例子就掌握了CAE，那么，大公司的分析专家就该失业了。
我们通过分析的流程和Windows常规软件的菜单掌握一下菜单的分类，这样，以后，大家就可以在使用的时候更加容易找到需要的功能。
谢谢您的建议。
Femap的工具菜单
现在我们来介绍一下工具菜单。
工具菜单故名思意就是CAE模型处理时的一些集成工具，比如，工具条的设置？
等等。
那么，对于此，我想先来介绍一下窗口
大家看到这个窗口，和什么相似？
对了VisualBasic编辑器。
看上面，菜单，工具条，左边，模型信息栏（ModelInfo），实体编辑器（EntityEditor），实体信息（EntityInfo），下面，Message（信息栏），DataSurfaceEditor（数据曲面），DataTable（数据表）。
双击一下ModelInfo几个字看看会发生什么？
再双击一下看看？
按下鼠标的左键拖动一下看看？
以后，我们可能会经常用到这些操作
哎呀，我不小心把它关掉了，怎么办？
没有关系，看一下工具菜单吧，点一下，看到了什么？
Undo，Redo？
撤销，重做？
CAE也可以有这些东西？
大家再次来到预设置对话框看一下（File-Preference）,看一下DataBase，找找：
UndoLevel，是什么？
下一个：
WorkPlane，工作平面？
？
？
当然了，CAE也有工作平面的。
下面是什么？
啊，丢失的工具条和面板都在这里！
Parameter是什么？
一些对CAE模型的预设置的参数。
下面对其他的内容先做一个简单的简介，以后设计到的时候再做详细的说明：
ConvertUnits，转换单位用，Layers层，Text，文字，Distance，测量距离，Angles，测量角度，MassProperties，模型的物理属性，SectionProperties曲面和板壳网格的属性。
Check，对模型的检查。
StressWizard，这个对于初学有限元的人员比较有用，是一个应力向导！
试一下应力向导吧！
也许会有一些想不到的东西出现。
不好意思，忘了一个东西，看一下这个工具条吧，
点一下试试看？
对了，模型信息面板非常重要，大部分的操作会在这里完成。
希望大家重视起来。
学习CAE正式开始之前的内容
CAE是使用离散数据对几何模型的机械性能的逼近模拟，也就是仿真。
为了能够使数据得到有效的控制，每一个数据都是建立在坐标系基础上的。
所有和几何模型以及单元节点的操作以及方向的定义都是采用坐标和矢量的方式操作的，每一个数据都有一个编号。
Femap典型的操作对话框：
上面的是输入一个点的对话框（Geometry－Point），看一下，首先要输入ID，选择坐标系，Parameter是一些比如颜色之类的设置，Method是输入的方法，有很多种。
大家对这个理解了吗？
如果没有ID和坐标系，求解器就不知道怎么办了，后面会讲到这一点，但是，现在，大家一定要记住这一点，OK？
Femap的旋转等等操作，用鼠标完成，和CAD软件累死，大家可以试一下：
旋转：
鼠标左键或中键
移动：
Ctrl＋鼠标左键或中键
放大缩小：
鼠标的滚轮推动
平滑放大缩小：
Shift＋鼠标左键或中键
怎么样？
方便吗？
再来一个Ctrl＋A是ZoomAll
大家再按一下F8看看？
再看一下这个工具条。
不要告诉我找不到工具条，按照Windows软件最简单的找工具条的办法，找找看？
对了，在任意工具条区域点击鼠标右键，看到了吗？
Femap典型的选择对话框
简单解释一下，这是Femap典型的选择对话框，ID不用说了吧，CAE的每一种数据都要求有ID。
ID_to，从第几个到第几个，by，中间隔了几个。
举例说，现在有一个装配体，里面有十个零件，现在要选择零件，从第二个到第九个，每隔2个选一个，应该怎么填写？
ID后面填写2，to填写9，by填写2，结果是选中的是2，4，6，8，共四个。
明白了吗？
高亮显示按钮非常有用的。
选完后，按一下，看看会出现什么？
选择对话框出现的时候，一定要注意“Pick”和“Method”按钮，“Pick”是选择方式，比如使用框选，查询选择等等，Method按钮是选择方法，比如，你要选择很多曲线，可是比较难选，就看一下这个按钮，下面会有“使用面”，就是选择这个面上的所有曲线。
明白了吗？
那么，再提示一点，Windows软件操作会经常使用右键的快捷菜单。
Femap的几何模型功能
首先说一下，为什么现在的CAD软件这么发达了，CAE软件还要保留几何模型的功能？
第一，有一些模型不是可以在CAD软件里面解决的，比如说，铁塔和桥梁的简化模型；
第二，我们在CAD软件里面看模型，都是十分光滑的表面，可是，一旦进入CAE软件就不一样了，有时候一个曲面就是很多个小的面组成的
第三，我们需要修补模型，修补模型并不是仅仅是将一个破碎的模型修复成一个完好的实体模型，有时候还需要将面进行分割
第四，往往工程师给到分析师手里的模型是没有经过简化的模型，那么，这个模型就需要进行简化，比如，删除掉一些并没有什么影响的特征？
第五，有时候单单就是同一个模型，为了考察模型的某个几何特征对应力水平的影响，这就需要特征抑制，不是吗？
这么多的理由使我们相信CAE软件起码到现在为止，不得不保留几何模型的功能。
理解了上面所说的，那么，我们就可以开始几何模型部分的说明了！
首先，我们来看一下点的创建，因为点的创建是所有几何模型中最基本的元素，所以，我们一定要首先讲一下点的创建，一旦掌握了点的创建方法，那么，其余的就很容易了！
好了，点一下菜单：
Geometry－Point，看一下对话框，对比一下
可是，一个坐标一个坐标去输入太麻烦了，有没有简单的方法？
有！
点一下“Method”按钮，有很多种的输入方法！
可是，使用起来还是困难，能像AutoCAD那样随意捕捉吗？
可以的！
在屏幕的空白处点一下鼠标的右键，看看吧，
我们可以捕捉屏幕上的点，捕捉栅格点，捕捉几何点，捕捉节点。
那么，怎么知道鼠标的位置呢？
找一下工具条吧，CursorPosition
（
可是，又怎么能看到栅格呢？
AutoCAD和其他CAD软件设置都十分方便，Femap其实也是很方便的，再点一下鼠标右键看看，找一个“WorkPlane”，看到了吗？
SnapOption，捕捉选项！
点一下，我们就会看到捕捉的选项了。
对捕捉对话框稍稍作一点说明。
GridandRulerSpacing，是说栅格点之间得距离，第一个是自动，第二个是说工作平面上得栅格点再X和Y方向上间距一样，第三个选项可以分别定义X方向和Y方向上栅格点之间得距离。
GridStyle是说栅格显示得方式，Dots是点，Line是显示线。
WorkPlaneSize是工作平面得大小。
Sanpto是捕捉方式。
选择一个Lines，点击OK，就会出现下面的样子。
然后，再点击一下Top（ViewOrient工具条：
操作一下有什么问题吗？
现在我们来看几个工具条：
先给一张关于各种直线创建方式的图片
好了，再解释一下：
Line—Horizontal／Vertical这条直线沿着工作平面的X／Y轴方向。
该位置点沿着垂直工作平面的矢量方向投影到工作平面上，投影的位置点用作直线的中心位置点。
长度的控制方法：
在对话框上面点击Parameter，在Curve上面有一个水平／竖直线长度，这个长度是所创建直线长度的1／2.
Line—Perpendicular
在工作平面上创建一条直线，它正交于另一条曲线。
这种方法需要3个输入，即要创建新直线的起点、原始曲线、一个指定方向的位置。
起始点沿着工作平面的法向矢量投影到工作平面上。
其长度控制方法和水平一样。
Line—Parallel
该命令在工作平面上，创建平行于另一条直线的直线。
这个命令所要求的输入为原始曲线、偏移距离。
你所选择的直线不一定位于工作平面内。
如果它不位于平面内，它将被投影到工作平面上（沿着工作平面法向方向），一条新的直线将平行于投影。
偏移（Offset）距离将通过在工作平面内垂直于原始直线来测量。
Line—Midline
该命令在工作平面创建一条直线，它是两条已存在直线的中分线。
为了创建中分线，需要选择另外两条直线。
如果它们不位于工作平面上，它们将自动地沿着工作平面的法向投影到工作平面上。
该方法得到的直线将位于你所选择的直线各自端点之间的一半距离上。
中线的长度由选择的直线的相对位置确定。
Line—AtAngle
该命令在工作平面上创建一条斜率指定的直线，即直线与工作平面X轴的夹角为一指定的角度。
首先，必须使用标准坐标定义对话框指定所建直线的基准坐标。
指定的坐标将会沿着垂直于工作平面的矢量投影到工作平面上。
最后，指定工作平面X轴与该直线的夹角。
正角度是指从工作平面X轴正向转向工作平面Y轴正向的角度，负角度是指从工作平面X轴正向转向工作平面Y轴负向的角度。
Line—AngletoCurve
该命令与上一个命令类似，不同的是，取代从工作平面X方向指定一个角度，而是你选择一条曲线，是从该曲线的方向指定一个角度。
就像上一个命令一样，要求的最初的数据是一个基准位置，该位置通过标准坐标定义对话框定义。
所指定的位置同样也沿着工作平面的法向矢量投影到工作平面上。
然而，如果所选择的曲线不是一条直线，基准位置点（在工作平面上）将投影到曲线上。
并且基准方向（零角度方向）将沿着曲线的正切线方向。
Line—PointandTangent
该命令在工作平面创建一条直线，它通过一点并且与一个所选择的圆弧或圆周相切。
这条命令所要求输入的第一个数据是选择曲线。
在选择了曲线后，将出现标准坐标定义对话框。
在这儿，你将定义一个位置点作为要建直线的一个端点。
这定义了线段的一端，相对的另一个端点将与曲线相切。
你可以定义任一个位置点，如果所定义的位置点不位于工作平面内，它的坐标将沿着工作平面的法向方向投影到工作平面上的一个位置。
最后，标准坐标定义对话框会再次出现。
这次，你必须在你想创建切线的一边，指定一个最靠近的位置点。
注意:
如果你所选择的是不在工作平面上的圆弧或圆周，FEMAP将把那条曲线的关键点投影到工作平面上，并且使用由投影位置点定义的圆弧或圆周来计算切线。
如果这条曲线平行于工作平面，这将不会引起任何问题。
然而，如果曲线的法线不平行于工作平面的法线，则得到的切线是基于拥有投影半径的圆弧来计算的。
要谨慎使用这个选项。
Line—Tangent
该命令在工作平面上创建一条直线，它与两条圆弧或圆周相切。
首先，必须选择你要使用的两条曲线。
你可以选择任意的圆弧或圆周，但任一条曲线都不能完全位于另一条曲线的内部，否则将不会创建连接两圆弧的切线。
选择曲线后，FEMAP将会使用标准坐标定义对话框要求给出一个位置。
这个位置不需要精确给定，只是用来选择使用哪个切点。
通常，如上图所示，当你选择了两条曲线，将存在四条可能的切线－上面一条，下面一条，和“交错”的两条。
你必须在你想创建切线的第一条曲线（“起始”曲线）的端点附近选择一个位置点。
这个位置点不是用来计算切线，只是用来从四个选择中选择一个。
Line—Rectangle
该命令在工作平面上创建矩形及四条直线。
唯一需要输入的是矩形相对的对角点的坐标值。
你必须使用标准坐标定义对话框来定义这些位置。
Line—Continuous
该命令在指定的位置点间建立一系列三维连续线段。
指定的这些位置点一般不投影到工作平面上，然而，你用屏幕拾取方式选取的坐标将总是位于工作平面上。
标准坐标定义对话框用来指定线段的端点坐标。
当你指定完第二个端点坐标，第一条直线就会被创建。
随后，每附加一个点就会又创建一个线段。
这些直线将连接刚刚指定的前一个位置点。
每一条直线被创建后就会显示在图形窗口上。
Line—Points
该命令在已经存在的两个点之间创建一条直线。
与其它的直线创建命令不同，这个命令只能用来当你已经有了两个点，你想连接它们。
这个命令的基本用法是连接其它曲线的端点。
Line—Coordinates
该命令在使用标准坐标定义对话框定义的两个位置点之间，创建一条单一的三维空间直线。
这个命令与命令几何模型曲线-直线连续线是相似的，不同的是每要创建的直线要求两个端点。
当你有一系列的直线要创建，但是这些直线的端点不是相互连接的，此时你必须使用该命令。
Line—Offset
该命令通过从另外一条直线偏移而创建一条三维空间直线。
首先，你选择一条你想要偏移的直线。
对于此命令只能选择直线。
当你已经选择了已存在的直线后，将会弹出标准矢量定义对话框。
你所定义的矢量，将用来计算新直线的偏移位置。
你不需要指定矢量的基准点在哪一端，也不需要指定其他位置。
矢量的分量简单的用于偏移原始曲线的端点。
指定的矢量长度将是偏移的距离。
Line—Vectored
该命令使用标准矢量定义对话框创建三维直线。
当创建直线时，该命令赋予你许多特殊的矢量定义方法（沿着轴线，坐标分量，法向，平分线等等…）。
所创建的直线开始于基准点，到你所指定的向量的顶端。
即使你仅仅使用最基本的向量定义方法，如“定位”，当用图形方法选择直线的基准点和顶点时，在终点未选定前将能看到用光标动态绘制直线/向量的绘画效果。
例题：
就像这个东西，想想我们在AutoCAD里面怎么画出来的?
在Femap里面这样实现：
第一步：
Geometry－CurveLine－ProjectPoints，按下回车，或者点击OK
第二步，在X里面输入80，按下回车
看到了什么？
屏幕上有一条线，不是吗？
按一下ESC，或者点击一下Cancel按钮
现在使用鼠标中键和键盘上的Ctrl键调整一下视图位置。
第二步：
点击一下OffesetLine按钮（在工具条上面）或者Geometry－CurveLine－Offset
看一下对话框，现在使用鼠标点击一下屏幕上的直线，鼠标移动到上面的时候会发亮，对吗？
这是Femap的一个特性，点一下，看对话框，FromCurve后面是1，对吗？
表明选中的直线的ID是1.按下OK
现在出现了一个对话框让我们指定一下偏移的方向，点一下按钮Method，还记得Method的重要性吗？
选择一下GlobalAxis，再点一下Y，看一下，对话框上面还要输入Length，对吗？
输入30，按下回车。
对话框自动重现，还是选择第一条直线，按下回车，输入Length50，方向还是Y！
按下回车，再按下ESC
现在应该看到三条直线在屏幕上，对吗？
就像这个图。
接下来继续第四步，还是使用绘制直线的第一个命令Geometry－CurveLine－ProjectionLine，现在在屏幕的空白处点击一下右键，选择SnaptoPOint，现在再把鼠标移动到点上，看看会出现什么？
选择第二个点（上一个图片中标明的），按下回车，再选择第一个点，按下回车。
再选择点3，按下回车，再选择点4，按下回车。
再按下ESC。
看看出现了什么？
下面进行第五步，还是使用刚才那个绘制直线的命令，这一次要使用别的方式了，点一下对话框上面的Method，选择Midpoint，选择最下面的直线，按下回车，再选择最上面的直线，再按下回车，现在得到的应该像这个图片。
现在，我们再次使用偏置命令将刚刚产生的线向两边偏置20，得到如下图形：
注意：
向右偏移的时候输入20，向左偏移的时候输入－20.
下面，使用一个命令叫Geometry－CurveLine－AngletoCurve，
好了，再次使用一下Method，将它换到Location上面，点击一下点1，然后，按下回车。
选择中间的水平线，点击Parameter，在Hor／VerLineLength中输入30.按下回车。
按下回车。
点击一下上面直线的点。
按下回车。
现在应该是这个样子，对吗？
下面使用一个新的命令来处理：
Geometry－Rflect－Curve。
用鼠标选择刚刚创建的直线，按下回车，再次按下回车
按一下Method，选择GlobalPlan，选择YZPlane，然后，把光标定位到BaseX的文本框之中，选择一下正中的那条竖直线上的点（哪一个都可以）按下回车
现在得到什么了？
下面我们就要使用裁减工具了。
这个工作方式不是和AutoCAD很相似吗？
就是这个工具条了，也类似于AutoCAD的。
点一下剪刀，下面开始修剪。
选择两条斜线和通过最上面直线端点的两个直线，按下OK
下面需要选择要修剪的直线，哪一部分不想要了，就点击哪一部分，好吗？
记住：
点击一次直线，点击一次对话框上的More，或者按下键盘上的M。
做完了吗？
下面，我们使用删除功能将多余的直线和点删除掉。
点击Delete，Geometry，curve，然后选择要删除的直线，按下OK。
点击Delete，Geometry，Point，然后按下SelectAll，按下OK。
最后得到这个结果：
操作方式和AutoCAD太像了，还需要什么说明吗？
Femap在操作的时候注意两点：
一是矢量方式，一是注意Method。
在做完一个命令之后，Femap会自动重复命令，所以，做完之后对话框再次出现。
如果你不想它出现，很容易，还记得预设置吗？
File，Preference。
找到UserInterface，看一下AutoRepeatCreateCommands，不要选择它就好了！
不知道通过前天的例子，大家有没有掌握Femap创建几何模型的方式？
如果能够掌握，那么，我们就接下来对曲线这一部分就不再详细讲了，给大家做一个描述就好了。
其中，有一个命令叫Geometry－Curve－fromSurface，这个命令放在讲划分网格的时候讲。
样条曲线大家可以试一试，不再讲，因为我们基本上会很少在Femap里面去使用样条曲线。
接下来，我们讲Surface，也就是曲面。
Sorry，我们先把圆弧和圆的命令来给大家简单介绍完。
先介绍一下Arc，菜单如下图所示，
这个菜单也是分为两部分，分隔线之上的命令创建的圆弧都在工作平面上，下面的命令创建的是空间圆弧。
这是绘制圆弧的方法，很清楚明了吧！
来一个圆的操作示意图，OK？
分割符之上的命令直接在工作平面上绘图，即使选择的点不在工作面上，那么，也会将其投影到工作平面上，记住了吗？
好了，我们现在来学习曲面吧！
先来认识一下曲面的菜单，
上图红色框之内的是创建曲面的命令，Sketch是什么？
对了，就是草图的意思，和CAD软件的草图的概念是一样的。
其操作和CAD一样，点击一下，在屏幕的右下脚会出现一个对话框，上面只有两个按钮，一个是结束，一个是取消，然后就可以开始绘图了，完成了点击结束就行了！
BoundarySurface是干什么的呢？
先保留
升级会员 