【正文】 deling造型模塊、Drafting制圖模塊、Assembly裝配模塊、GFEM有限元分析模塊、Mechanism機(jī)構(gòu)模塊以及Manufacture加工制造模塊。此外，它還帶有各種分析功能，一旦某一零件的造型出來，給定其密度值以后，其質(zhì)量、質(zhì)心及各種慣量等數(shù)據(jù)便可以同時(shí)算出來。利用UG軟件的各模塊可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的無圖紙無差錯(cuò)設(shè)計(jì)與制造，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)制造周期，提高經(jīng)濟(jì)效益。Modeling造型模塊用以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的三維造型，是UG軟件關(guān)鍵所在，UG的所有其它功能都以它為基礎(chǔ)。（2）裝配模塊(Assembly Modeling)Assembly Modeling模塊用以實(shí)現(xiàn)各零件間裝配關(guān)系。通過裝配可以確定零件的空間位置，反映部件的裝配結(jié)構(gòu)以及發(fā)現(xiàn)其空間干涉情況等問題。（3）工程制圖模塊(Drafting)UG的Drafting模塊，以實(shí)體模型為基礎(chǔ)，可由三維實(shí)體模型直接生成尺寸與實(shí)體模型協(xié)調(diào)一致的工程圖紙，包括正交視圖、剖面圖、局部放大圖和輔助視圖，并保證尺寸與幾何模型相關(guān)，以使模型的任何改動(dòng)都能在視圖中正確地反映出來。（5）數(shù)據(jù)交換模塊(Data Exchange )UG的數(shù)據(jù)交換模塊，提供了CAD/CAM工業(yè)中一整套標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換接口。與其它CAD軟件相比，UG可接受模型和圖紙兩種數(shù)據(jù)形式。 使用UG軟件建立實(shí)體模型的兩種方法：（1) 直接插入成型特征：（2) 繪制草圖進(jìn)行建模；（3) 使用成型特征建模有很大的局限性，而草圖建模形狀就比較靈活，它使得參數(shù)化設(shè)計(jì)比較方便。實(shí)體建模時(shí)，盡量依實(shí)際幾何模型建立實(shí)體模型，但根據(jù)橋殼的實(shí)際受載情況，有些細(xì)節(jié)可以在建模時(shí)省略或簡(jiǎn)化,去掉那些對(duì)分析影響不大的特征(如倒角、圓角等)和一些小孔，把橋殼中部的牙包簡(jiǎn)化為球體外形，略去連接座上的螺栓孔。但軸肩處的圓弧不能省略，因?yàn)榇颂幙赡苷菓?yīng)力集中的地方對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行參數(shù)化建模,可以用參數(shù)建立起零件內(nèi)各特征之間的相互關(guān)系。 實(shí)體模型的建立對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行參數(shù)化建模，可以用參數(shù)建立起零件內(nèi)各特征之間的相互關(guān)系。設(shè)計(jì)軟件采用UG/NX,基于自頂向下（TopDown）原則對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)關(guān)鍵參數(shù)和UG/WAVE技術(shù)建立起零部件之間的幾何和位置的相關(guān)性。固體力學(xué)中最早采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)箅的是桿系結(jié)構(gòu)力學(xué)，以桿件為單元，稱為矩陣位移法，它為有限元理論提供了思路。1955年美國波音飛機(jī)制造公司的TurnerM．L和Clough，R．W，在分析大型飛機(jī)結(jié)構(gòu)時(shí)，第一次采用直接剛度法給出了用三角形單元求解平面應(yīng)力問題的正確解答?！　∵M(jìn)入20世紀(jì)80年代以后，有限元法在上面理論的指導(dǎo)下，其應(yīng)用已由彈性力學(xué)平面問題擴(kuò)展到空間問題、板殼問題，由靜力平衡問題擴(kuò)展到穩(wěn)定問題、動(dòng)力問題，從固體力學(xué)擴(kuò)展到流體力學(xué)、傳熱學(xué)等學(xué)科，成為應(yīng)用廣泛的分析工具。 有限元法的基本理論有限元分析（FEA，F(xiàn)inite Element Analysis）的基本概念是用較簡(jiǎn)單的問題代替復(fù)雜問題后再求解。這個(gè)解不是準(zhǔn)確解，而是近似解，因?yàn)閷?shí)際問題被較簡(jiǎn)單的問 題所代替。 簡(jiǎn)言之，有限元分析可分成三個(gè)階段，前處理、處理和后處理。 經(jīng)過近50年的發(fā)展，有限元法的理論日趨完善，已經(jīng)開發(fā)出了一批通用和專用的有限元軟件?？偨Y(jié)的分析步驟為：1. 部件處理 有限元模型的建立 有限元模型建立的具體步驟 在UG的CAE模塊中進(jìn)行有限元分析，可以直接引用建立的Scenario 模型。 本次分析將以以下步驟進(jìn)行：（1）在NX中，打開一部件文件。為FEM和仿真文件規(guī)定默認(rèn)求解器（設(shè)置環(huán)境，或語言）。（3）建立一解決方案。（4）如果需要，理想化部件幾何體。（5）使FEM文件激活，網(wǎng)格劃分幾何體。在許多情況下系統(tǒng)默認(rèn)提供一好的高質(zhì)量的網(wǎng)格，可無須修改使用。如果需要，可以用進(jìn)一步理想化部件幾何體細(xì)化網(wǎng)格，此外在FEM中可以利用簡(jiǎn)化工具，消除當(dāng)網(wǎng)格劃分模型時(shí)由CAD幾何體可能引起的不希望結(jié)果的問題。（8）當(dāng)對(duì)網(wǎng)格滿意時(shí)，使仿真文件激活、作用載荷與約束到模型。（10）在后處理中考察結(jié)果。求解器為NX Nastran,分析類型為結(jié)構(gòu)分析。 圖51 新建FEM 創(chuàng)建結(jié)算結(jié)算方案，設(shè)置成迭代求解，默認(rèn)溫度20度，圖5－2所示。由于部件三維模型中的細(xì)節(jié)將影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格分布，增加網(wǎng)格的數(shù)量，使模型過于復(fù)雜。本次分析將直徑小于10mm的孔刪除，便于網(wǎng)格劃分。采用UG/Scenario for structure進(jìn)行網(wǎng)格劃分，劃分網(wǎng)格時(shí)選用四面體10節(jié)點(diǎn)單元(四面體10節(jié)點(diǎn)單元具有較高的剛度及計(jì)算精度)，進(jìn)行網(wǎng)格自動(dòng)劃分，建立起橋殼有限元網(wǎng)格模型，部件中共有41272個(gè)節(jié)點(diǎn)，20634個(gè)單元。填充的材料為鋼（庫材料{13}），材料類型為各向同性， kg/mm^3。為保證后橋設(shè)計(jì)的可行性和工作的可靠性，在設(shè)計(jì)過程中必須對(duì)其應(yīng)力分布、變形等進(jìn)行計(jì)算和校核。橋殼的相關(guān)數(shù)據(jù)：，簧距880mm，輪距1540mm，板簧座表面面積7000，橋殼本體材料選用09siVL8鋼板，查看相關(guān)手冊(cè)，材料彈性模量E=5MPa，,屈服強(qiáng)度355MPa，屈服極限510610MPa，材料密度為7850kg/。 試驗(yàn)數(shù)據(jù)： 。當(dāng)承受滿載軸荷時(shí)，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，橋殼不能出現(xiàn)斷裂和塑性變形。圖57 約束的施加在彈簧座上施加靜力載荷；如圖5圖59。從圖511可以看出，在橋殼方形截面與牙包過渡的地方，其應(yīng)力為275MPa左右，遠(yuǎn)小于其許用應(yīng)力[σ]s。 驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)模態(tài)分析新建解算方法solution2，解算方案類型選semodes 103，如圖512。（單位：hz）階 數(shù)厚 度8mm7mm6mm一階二階三階四階五階六階七階八階九階十階表1 模態(tài)分析結(jié)果從上表可以看出，在厚度降低時(shí)，橋殼的低階固有頻率是在不斷地增加的，說明降低橋殼的厚度可以提高其低階固有頻率，從而提高橋殼剛度。把橋殼的厚度定為設(shè)計(jì)變量，其最大值定為8mm，最小值定為6mm。綜上分析，橋殼本體厚度從8mm降到了7mm，不僅在質(zhì)量上實(shí)現(xiàn)了輕量化，而且也滿足驅(qū)動(dòng)橋殼強(qiáng)度和剛度的要求。因此，它僅用于對(duì)橋殼強(qiáng)度的驗(yàn)算，或用作與其他車型的橋殼強(qiáng)度進(jìn)行比較，而不能用于計(jì)算前橋殼上某點(diǎn)（例如應(yīng)力集中點(diǎn)）的真實(shí)應(yīng)力值。利用UG軟件建立橋殼零部件、結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的有限元計(jì)算模型，在UG的CAE模塊中進(jìn)行仿真分析和計(jì)算，可以降低設(shè)計(jì)開發(fā)成本，減少試驗(yàn)次數(shù)，縮短設(shè)計(jì)開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，使得汽車性能在外形美觀、舒適性和操縱穩(wěn)定性方面得到改進(jìn)和提高，具有一定的意義。參 考 文 獻(xiàn)[l],同濟(jì)大學(xué), 1997[2]：機(jī)械工業(yè)出版社,1995[3] CAE :機(jī)械工業(yè)出版社,2002[4]，2006(11):5558[5]:[碩士學(xué)位論文].武漢:武漢理工大學(xué),2004[6][M].北京:人民交通出版社，2008[7] [J].農(nóng)業(yè)裝備與車程,2007(03): 3538[8][J]. 沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào), 2005(05): 4042 [9] [J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備, 2004(11) 2124[10] [J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2004(04): 5053[11]. 驅(qū)動(dòng)橋橋殼典型工況的有限元計(jì)算 [J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備, 2004(12):2425[12] 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