midas - 6 - FEA-操作指南内容

| FEA操作指南 FEA操作指南 FEA操作指南 熟悉程序的基本使用方法 熟悉程序的各种基本功能是正确使用程序的前提。因此，下面首先熟悉一下如何设定程序的基本操作环境、如何定义基准坐标轴以及定义工作平面的方法。另外，再熟悉一下在实际建模操作过程中需要经常使用到的一些功能，如选择功能、显示/隐藏功能、画面的调整以及数值的输入方法等。 开始文件 结果文件 Dive into FEA.feb 无 We Analyze and Design the Future 1

midas FEA FEA操作指南 | 打开文件 运行FEA程序后打开一个简单的模型文件。 1. 2. 双击桌面的FEA程序快捷键。 在主菜单里选择文件 > 打开?后，打开‘Dive into FEA.feb’。 midas FEA 操作指南-1 2 We Analyze and Design the Future

| FEA操作指南 设定操作环境 设定的操作环境会自动保存到注册表中，所以即使退出程序之后重新运行，仍会保留已设定的操作环境。 3. 在主菜单里选择文件> 首选项?。 4. 一般 > 自动保存 设置为‘False’。 操作指南-2 We Analyze and Design the Future 3

midas FEA FEA操作指南 | 在首选项的一般里可以设定程序的各种与操作环境相关的选项。 公司 用户 自动保存 自动保存时间间隔 备份 ?在保存或打开文件时程序生成临时文件。结束程序后临时文件会被删除。 输入公司的名称 输入工程师姓名。 选择是否要设置自动保存。 设置自动保存的时间间隔，单位为秒。 保存文件时生成*.BAK 形式的撤销文件。 指定保存临时文件的路径。? 临时文件路径 在首选项的选择与捕捉里可以设定选择与捕捉的灵敏度。用户可以将其设定为自己最熟悉的状态以提高使用的方便性。 midas FEA 选择与捕捉灵敏度 栅格捕捉灵敏度 指定选择或捕捉时鼠标的灵敏度(栅格捕捉除外)。 指定捕捉栅格时的灵敏度。 在首选项的误差里指定程序的容许误差。 该值以下视为零 重合误差 指定程序里看作为0的最小长度值。 指定在几何 > 检查 > 检查重复中使用的重合误差。 在首选项的几何中指定对几何个体的基本选项。 保持C1－连续 分割转动体 在标准形体识别中包含球体 对于B-Spline类型曲面至少指定保持C1-连续性。 旋转生成的形状被自动分割。 指定是否在几何 > 修补 > 标准形体识别中包含球面。 4 We Analyze and Design the Future

| FEA操作指南 为了能够顺利进行布尔运算等各种几何计算，建议将保持C1－连续和分割转动体选项设定为True。 操作指南-3 利用分割旋转体功能将圆柱以90度的间隔分割 5. 设置首选项结束后点击，然后再点击按钮关闭对话框。 操作指南-4 在状态栏中的单位体系框中可以指定程序的单位体系。温度单位不需单独指定，统一单位坐标系后直接输入值即可。弯矩、应力、弹性模量等单位体系自动根据用户所选的单位体系组合使用。 7. 8. 9. 通过显示选项可设置模型窗口的颜色、栅格的形状、几何体的基本颜色、网格的视图状态、是否显示节点以及荷载/边界条件标注形状的大小和颜色。 关于显示选项的仔细说明请参考在线帮助。 选择视图 > 显示选项。 选择一般表单。 反走样指定为‘False’。 按钮，再点击关闭显示选项对话框。 10. 点击We Analyze and Design the Future 5

midas FEA 6. 在窗口右下角的状态栏中的单位系框中，将荷载单位和长度单位各指定为‘tonf’和‘m’。

FEA操作指南 | GCS与WCS、基准与工作平面 在FEA里使用的坐标系有整体坐标系（GCS）、工作坐标系（WCS）、用户定义坐标系。在上述坐标系里程序经常使用的是GCS和WCS，用户还可以任意定义并使用用户自定义坐标? WCS的方向箭比 GCS的方向箭细长。 系。GCS是固定的坐标系，在画面上用红色(x轴)、绿色(y轴)、蓝色(z轴)的方向箭来表示。WCS是随工作平面一起移动的坐标系，与GCS一样在画面上用三个颜色(R、G、B)来表示方向箭和各轴的名称。? 11. 在树形菜单中选择模型表单。 12. 在树形菜单里展开基准查看基准数据。 midas FEA 操作指南-5 基准和GCS的概念类似，是指在固定位置指向固定方向的基准轴和基准面。基准数据主要用于指定方向（例如将几何体沿GCS的X轴方向平行移动10时，在基准里需选择X轴），只要打开程序就会自动生成与GCS的各轴方向相同的三个基准轴(X轴、Y轴、Z轴)和三个基准面，原点是位于原点位置上的假想顶点. 一般情况下利用程序提供的基准来建模就足够了，有必要时可利用几何>基准功能用户自定义基准。 工作平面是指用户建立模型时的二维操作平面。虽然在空间上建立几何体形状需要输入三维绝对坐标，但实际上在同一平面上操作的情况较多。将工作平面移动到适当的位置6 We Analyze and Design the Future

| FEA操作指南 后，只需输入二维坐标即可，而且有些特定曲线的生成和修改功能只适用于在工作平面上操作。 13. 在模型窗口上点击鼠标右键调出关联菜单。 14. 选择开关栅格。 建模的时候可打开栅格显示来帮助用户确认几何体的角点位置，不需要时可关闭栅格显示。 移动工作平面 建立 2D曲线 操作指南-6 We Analyze and Design the Future 7

midas FEA FEA操作指南 | 选择功能与显示/隐藏功能 在此简单介绍一下建模过程中，经常使用的选择功能和显示/隐藏功能。 ?(0)表示该命令的快捷键，只能在模型窗口里使用。如果按‘0’键，但选择模式未改变时，鼠标点击一下模型窗口后重新操作即可。 15. 在画面上端的选择工具条里确认16. 在选择工具条里的选择过滤栏 17. 在选择工具条里确认 选择(0)键是否为按下状态。? 中将选择过滤指定为形状。 拾取或窗选(1) 键是否为按下状态。 18. 将鼠标移动到画面（模型窗口）上的立方体上。 19. 实体的边界线会亮显为蓝色。 20. 在实体亮显得状态下点击鼠标左键。 21. 实体的边界线会变成红色。 22. 将鼠标移动到画面上的四边形面上。 23. 面的边界线会亮显为蓝色。 24. 在亮显的状态下点击鼠标左键。 25. 面的边界线会变成红色。 ?选中的对象在模型窗midas FEA 口里亮显为红色。 在FEA里使用的与选择相关的命令有 等。 选择模式 选择模式和 解除选择模式，解除所有选择可以选择已建立的对象。在选择过程中可以使用象拾取或窗选、圈选等多种选择方法，选择一向是累加的。如果重新选择已选择的对象就会解除选择。 解除选择模式 解除所有选择 在解除选择模式，不能添加选择只能解除选择。转换成解除选择模式后，点击已选对象来解除选择。 点击此按钮会取消所有的选择。 8 We Analyze and Design the Future

| FEA操作指南 实体 面 操作指南-7 所有的选择功能均可以使用选择过滤功能。在对话框里需要对几何体进行选择时，选择过滤窗口中会显示可供选择的对象。此时可变换选择过滤类型来选择所需对象。选择过滤指定为任意类型后，只能选择该类型的几何形状。例如当选择过滤指定为面的状态下进行步骤18到24的操作时，实体既不会亮显也不会被选中。 We Analyze and Design the Future 9

midas FEA FEA操作指南 | 在选择模式和解除选择模式里能共同使用的选择方法如下。 ? 拾取或窗选(1) 在模型窗口中直接点击鼠标或者拖动鼠标来选择对象。拖动时只有全部形状都包含到拖动的区域里时才能选中，但是在形状的一部分该形状也会被选中。 ? 圈选(2) 选择完全包含在圆内部的对象。但是在包含交叉选择按钮按下状态下选择时，即使拖动的领域里只包含包含交叉选择按钮按下状态下选择时，即使圆圈里只包含形状的一部分该形状也会被选中。 ? 多边形选择(3) 在画面上按顺序点击生成多边形来选择对象，点击多变形的最后一条边的终点时要双击。只有完全包含在多边形内部的对象才能被选中。如果在画多边形的过程中按Esc键的话可以取消操作后重新画多边形。但是在包含交叉选择按钮按下状态下midas FEA 选择时，即使多边形里只包含形状的一部分该形状也会被选中。 ? ? ? 选择单元时除了利用上述的选择功能以外还可以使用按特性选择，按材料选择等功能。特性选择和材料选择是当选择过滤被指定为单元(T)、一维单元、二维单元、三维单元或者节点(N) 状态下，在树形菜单中通过用鼠标点击对应的特性或者材料来选择。 ?实体和面被选状态下调出关联菜单。 多线段选择(4) 显示选择 号选择 生成多线段然后选择与此相交的对象。 选择显示在模型窗口上的所有对象。即使只看到形状的一部分也会被选中。 只有在选择节点和单元时使用。利用号选择对话框直接输入节点号和单元号来选择对象。 26. 在画面上点击鼠标右键调出关联菜单。? 27. 选择隐藏。 28. 在模型窗口里确认实体和面是否消失。 29. 在树形菜单里展开几何下的曲面。 30. 在树形菜单的曲面里确认‘Rectangle–曲面’的图片是否显示为 31. 在树形菜单的‘Rectangle–曲面’上点击鼠标右键。 32. 选择显示。 33. 在画面上确认面是否出现。 。 10 We Analyze and Design the Future

| FEA操作指南 34. 在树形菜单的曲面里确认‘Rectangle-曲面’的图片显示是否由 操作指南-8 转变为 。 不仅在模型窗口里可以选择几何体，在树形菜单里同样也可以进行选择操作，同时选择若干个对象时可以通过Ctrl或Shift按钮来进行多选。 显示/隐藏是建模过程中较频繁使用的功能之一。在有若干个形状的复杂模型中选择所需对象并不是一件容易的事情。此时可将暂时不必要的形状隐藏起来，被隐藏的形状不能参与选择操作。 显示/隐藏命令可在鼠标右键关联菜单中找到。点击选择个别形状后的关联菜单里，只能对该形状进行显示/隐藏操作。但在树形菜单中选择某形状的上一级 (曲面、实体等)类型后的关联菜单里，可对所有下一级个体进行显示全部、全部隐藏、显示?隐藏操作。在树形菜单中，被隐藏的几何体名称图标上角以灰色四边形标志显示。 We Analyze and Design the Future 11

midas FEA FEA操作指南 | 有关单元的显示/隐藏命令同样可在网格组（单元的组合）里可以使用。对于个别的单元可以使用与显示/隐藏概念不同的激活/钝化功能。 操作指南-9 midas FEA 35. 在树形菜单里双击几何组展开。 36. 用鼠标左键选择‘Set 1’。 37. 在模型窗口里确认被选曲线和面组边界线是否变为红色。 38. 点击鼠标右键调出关联菜单。 39. 选择隐藏。 40. 在模型窗口里确认曲线和面组是否被隐藏。 41. 在树形菜单的几何里点击鼠标右键调出关联菜单。 42. 选择显示全部。 利用几何组可以一次性选择若干个对象。在几何组里可以任意选择个形状，与几何体形状类型无关。 12 We Analyze and Design the Future

| FEA操作指南 选择特定类型形状的同时选择几何组时，只有属于该几何组的特定类型形状被选择。利用几何组关联菜单里的新几何组功能定义新的几何组。鼠标点击新定义的几何组，利用关联菜单的几何组 > 包括/排除网格组项菜单，添加或删除新的形状。 操作指南-10 We Analyze and Design the Future 13

midas FEA FEA操作指南 | 处理模型画面 FEA为准确建模提供了多样化的模型画面处理功能。 43. 在树形菜单里点击几何 > 实体 >‘Big Box–Solid’的鼠标右键调出关联菜单。 44. 选择显示模式 > 线框。 45. 在画面上用红色显示实体的轮廊线。 46. 在树形菜单里点击几何 > 实体 > ‘Big Box–Solid’的鼠标右键调出关联菜单 47. 选择显示模式>渲染。 48. 在画面上实体会渲染显示。 49. 在树形菜单里点击几何>实体>‘Big Box–Solid’的鼠标右键调出关联菜单。 midas FEA 50. 选择显示模式 > 带边线渲染 51. 在画面上确认实体会显示轮廓线的同时被渲染。 52. 在树形菜单里点击几何> 实体>‘Big Box–Solid’的鼠标右键调出关联菜单。 53. 选择透明度。 54. 在透明对话框里拖动鼠标按钮将透明度指定为‘5’。 55. 点击 按钮。 56. 在画面上确认实体会半透明显示。 57. 在透明对话框里点击 58. 点击 。 按钮将透明度指定为‘0’。 14 We Analyze and Design the Future

| FEA操作指南 在FEA里提供以下四种显示方式。 线框 渲染 带边线渲染 边界框 仅显示几何体轮廓线。 仅显示几何体表面。 同时显示几何体轮廓线和表面。 不显示几何体的实际形状，仅显示几何体边界框。将鼠标移动到边界框里时，图中将显示实际的几何体的线框图。 对于单元网格组可以使用如下的显示方式。 线框 渲染 特征边线 自由面线框 隐藏网格组中的所有的单元的面，仅显示单元线框。 显示网格组中的所有单元的面和轮廓线。 显示网格组的特征轮廓线。所谓特征轮廓线是指单元的边线所属的两个单元面之间的夹角比指定角度大的边线。 仅显示自由面的线框图，隐藏内部网格。 59. 点击在画面右侧视图工具条里的 61. 在视图工具条里点击63. 在视图工具条点击 右视图。 60. 确认画面视图状态是否发生了变化。 工作平面法向视图。 标准视图。 62. 确认画面视图状态是否发生了变化。 64. 确认画面视图状态是否发生了变化。 We Analyze and Design the Future 15

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FEA操作指南 | 在FEA里指定了九个基本视角。 ? ? ? ? ? ? ? ? 标准视图 前视图 后视图 顶视图 底视图 左视图 右视图 从坐标(1,-1,1)位置查看模型。 从前面(Y)查看模型。 从后面(-Y)查看模型。 从上面(Z)查看模型。 从下面(-Z)查看模型。 从左面(-X)查看模型。 从右面(X)查看模型。 工作平面法向视图 从工作面的法向方向查看模型。 重设视图。当模型特别大时有可能在画面上无法正常显示。此midas FEA 除以上九个视点外还有 时如果使用重设视图，程序会考虑模型的大小自动把最适合的视点显示在画面上。 65. 在画面右侧的动态视图工具条里点击两次 66. 在动态视图工具条里点击 向右旋转按钮。 缩放按钮。 67. 在模型窗口上的任意位置按住鼠标左键。 68. 在按住鼠标的状态下左右移动鼠标。 69. 向右移动鼠标时画面会放大，向左移动鼠标时画面会缩小。 70. 在动态视图工具条里点击 平动按钮。 71. 在模型窗口上的任意位置按住鼠标左键。 72. 在按住鼠标的状态下左右移动鼠标。 73. 会发现画面随着鼠标平行移动。 74. 在动态视图工具条里点击 旋转按钮。 75. 在模型窗口上的任意位置按住鼠标左键。 76. 在按住鼠标的状态下左右移动鼠标。 77. 会发现画面随着鼠标的移动旋转。 16 We Analyze and Design the Future

| FEA操作指南 在动态视图工具条里共有七个按钮。 左旋 右旋 上旋 向左旋转画面。 向右旋转画面。 向上旋转画面。 向下旋转画面。 画面随着鼠标的移动放大或缩小。同时按住Ctrl键和鼠标右键也可以实现。 动态平行移动画面。 动态旋转画面。同时按住Ctrl键和鼠标左键也可实现。在模型窗口的边缘点击鼠标的时候以视点为基准在平面上旋转画面。 与视图的相关的其它功能有 放功能。 下旋 动态缩放 动态移动 动态旋转 全部缩放与窗口缩放。全部缩放是为了将显示的所有形状都显示在一个画面上来调整画面大小功能。窗口缩放是仅显示指定的四边形区域的缩 We Analyze and Design the Future 17

midas FEA FEA操作指南 | 输入数据 熟悉FEA输入数据的方法。 78. 在树形菜单的几何里点击鼠标右键调出关联菜单。 79. 选择显示全部。 80. 在主菜单里选择几何>曲线>在工作平面上创建>2D多段线（线组）。 81. 在多段线对话框里点击输入开始位置。 82. 将方法指定为‘坐标x, y’。 83. 在位置里输入‘30, 0’后按回车或者点击85. 将方法指定为‘相对坐标 dx,dy’。 86. 在位置里输入‘10, 10’后按回车或者点击87. 将方法指定为‘坐标 x, y’。 88. 将位置里输入‘20, 20’后按回车或者点击89. 将方法指定为‘长度 ,角度 ’。 90. 在位置里输入‘10, -45’按回车或者点击 91. 在模型窗口上点击鼠标右键结束定义多段线。 。 。 。 。 84. 在多段线对话框确认输入下一个位置（按右键终止）。 midas FEA 18 We Analyze and Design the Future

| FEA操作指南 在FEA的对话框里为了使用户更方便地输入数据和查看已输入的数据提供了如下按钮。 在生成曲线时可用多种方法输入坐标值，每个方法输入的值不一样，用户要注意查看所选的方法。 在同一个数据输入框中输入多个数据时，可用逗号或空格隔开。 <例> “ 333, 102, 101” 或者 “ 333 102 101” 预览执行的命令。 删除对话框中已输入的数据，初始化对话框。 执行命令并关闭对话框 执行命令，不关闭对话框，可继续定义新的数据 关闭对话框。 可以使用数学计算符号。 <例> 35?3??sin30??2cos30??sin30???“35+3*(sin(30)+2*SQRT(COS(30)+SIN(30))” We Analyze and Design the Future 19

midas FEA FEA操作指南 | 区 分 ( ) + - * / PI SQRT SIN 内 容 左半弧 右半弧 加 减 乘 除 π √ 正弦 余弦 正切 反正弦 备 注 - - - - - - 3.141592653589793 √2 = SQRT(2) 单位 : Degree 单位 : Degree 单位 : Degree <例> sin (0.3)=ASIN(0.3) <例> cos (0.3)=ACOS(0.3) <例> tan (0.3)=ATAN(0.3) <例> e0.3 -1-1-1midas FEA COS TAN ASIN ACOS 反余弦 ATAN EXP SINH COSH COTAN LN LOG 反正切 指数 双曲正弦 双曲余弦 双曲余切 自然对数 常用对数 =EXP(0.3) <例> sinh(1)=SINH(1) <例> cosh(1)=COSH(1) <例> cotan(1)=COTAN(1) - - 20 We Analyze and Design the Future

| FEA操作指南 当需要连续输入多个相同距离时，可使用“重复次数@距离”的格式输入。 <例> “20, 25, 22.3, 22.3, 22.3, 22.3, 22.3, 88” ? “20, 25, 5@22.3, 88” 当输入连续或有一定间隔的节点或单元号时，可使用“开始号to(t)结束号”或“开始号to(t)结束号by间隔”的格式输入。 <例> “21, 22, ... , 54, 55, 56” ? “ 21 to 56”, “21 t 56” <例> “35, 40, 45, 50, 55, 60” ? “35 to 60 by 5”, “35 t 60 by 5” ? 需在没有关闭2d多段线对话框状态下，执行92号操作，否则无法正常执行。 92. 在捕捉工具条里点栅格捕捉(打开)。? 93. 画面显示的栅格间距过小时可能无法正确捕捉所需栅格点，此时可先放大画面。 94. 在画面上移动鼠标找出‘30,30’坐标位置后点击鼠标左键。? 95. 点击的同时‘30,30’坐标被指定为多线段的起点坐标。 果输入栏坐标值未发生变化时可先用左键点击下输入栏后再进行操作。 98. 用鼠标点击前面已生成的多段线终点。 99. 点击鼠标右键结束生成多段线。 We Analyze and Design the Future 21

midas FEA ?移动鼠标过程中，如96. 在捕捉工具条里点击97. 在捕捉工具条里点击栅格捕捉(关闭)。 顶点捕捉(打开)。 FEA操作指南 | 在FEA里提供了多种捕捉功能可在建模的过程中方便使用。打开捕捉功能后，在捕捉位置处会出现 标志。FEA可以同时打开多种捕捉功能。 捕捉栅格的交点。 捕捉顶点。 捕捉线的端点。 捕捉线的中点。 捕捉与目标线垂直相交点。 捕捉圆弧的圆心。 捕捉以圆弧起点为基准的四分点(0?, 90?, 180?, 270?)。 捕捉两线交叉点。 捕捉网格的节点。 栅格捕捉 顶点捕捉 端点捕捉 中点捕捉 垂足捕捉 中心捕捉 四分点捕捉 midas FEA 交叉点捕捉 节点捕捉 对于顶点捕捉不仅适用于独立的顶点，也适用于特定形状的子形状的顶点。因此在需要捕捉几何体顶点后继续建模时非常方便。其它捕捉功能也同样适用于子形状。? ?有关子形状更详细的说明请参照2.1.2 FEA的建模方式。 22 We Analyze and Design the Future

| FEA操作指南 100. 在主菜单中选择几何> 生成几何体>扩展? 101. 确认按钮是否被按下。 102. 在选择工具条里将选择过滤由‘面(F)’转换为‘线(E)’。 103. 在树形菜单 > 曲线里点击选择‘B-Spline – Edge’。也可以在模型窗口直接选择。 104. 确认 已转换为 。 105. 确认选择过滤已指定为‘线(E)’。 ?在工作树形菜单中选择多个对象时，按按住键盘的Ctrl或Shift键选择。 106. 在树形菜单里点击选择几何>曲线>‘Circle – Edge’。选择的同时需要按住Ctrl键。? 107. 在选择工具条里将选择过滤指定为‘面’。 108. 在模型窗口里点击选择‘Rectangle–Face’ (四边形平面)。? 109. 确认110. 在扩展对话框的扩展方向里点击已转换为 。 。 ?在模型窗口上选择多个对象时仅点击选择即可。 113. 确认115. 确认116. 在高度里输入 ‘30’。 117. 点击预览按钮。 118. 旋转画面查看生成的形状。 119. 点击 。 已转换为已转换为 。 。 114. 在模型窗口或者树形菜单的基准里选择‘Z-轴’。 We Analyze and Design the Future 23

midas FEA 111. 确认已转换为112. 在选择工具条里确认选择过滤指定为‘基准轴(A)’。 。 FEA操作指南 | 输入对话框数据过程中要仔细查看对话框的选择按钮的提示信息，正确的选择所需对象后才能正确执行下一步操作。例如扩展功能对话框里有两个选择对象按钮，选择按钮的提示信息如下： 在选择对象过程或完成选择对象的状态下，再次点击选择按钮，之前已选择的信息将被删除，重新回到待选状态。 没有选择对象的状态。此时点击画面上的对象也不会被选中。 等待选择的状态。选择对象按钮为按下状态，但还未选择对象，只有在按下状态下才可以进行选择对象。 完成选择对象的状态。 midas FEA 点击! 点击! 操作指南-11 24 We Analyze and Design the Future

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