AIFEM是由天洑自主研發的一款通用的智能結構仿真軟件，助力用戶解決固體結構相關的靜力學、動力學、振動、熱力學等實際工程問題，軟件提供高效的前后處理工具和高精度的有限元求解器，幫助用戶快速、深入地評估結構的力學性能，加速產品的設計迭代。

水泵在水壓試驗工況下，其泵體與泵蓋受到4.5MPa壓力，通過靜力分析驗證其在該載荷下的強度。具體結果可見后處理云圖。

2）幾何

某型泵模型如圖1-1(a)所示，由泵體和泵蓋兩部分組成，兩者通過法蘭連接。其剖面如1-1（b）所示。

圖1-1 幾何模型

3）材料

楊氏模量：205000MPa，泊松比：0.28

4）載荷

內表面C壓力：4.5MPa

5）約束

泵體和泵蓋法蘭連接處綁定

6）邊界條件

面A法蘭處 ：Ux=Uy=Uz=0mm；面B法蘭處：Ux=Uy=Uz=0mm

① 啟動AIFEM 2023R2；

② 點擊創建方案，在新建方案彈窗中，填寫文件名《水泵》，點擊保存。

圖2-1 AIFEM窗口

圖2-2 新建方案

2）幾何

① 點擊幾何>導入，彈出導入幾何文件彈窗；

② 在導入幾何文件彈窗中，選擇幾何文件Pump.step；

③ 選擇默認的‘導入為新模型’，將其導入為‘模型-1’，點擊導入；

     

   

   

3）網格

① 點擊有限元模型>四面體網格，彈出四面體網格彈窗；

② 選擇兩個零件；

   

   

圖2-4 泵蓋網格劃分

4）材料

① 點擊有限元模型>材料庫。在材料庫彈窗中，a.選擇系統材料庫中steel材料；b.點擊’>’將其添加至模型材料庫中；點擊確定。

② 點擊有限元模型>固體屬性，在固體屬性彈窗中，a.選擇整個模型為對象，點擊右上角確定；b.選擇對應的幾何賦予steel材料屬性；點擊確定。

圖2-5 材料賦予

點擊有限元分析>新增分析，創建一個‘結構分析’ ，選擇子分析步為靜力，點擊確定。

圖3-1 分析步創建

2）邊界條件

① 點擊有限元分析>對稱/固定，可彈出對稱/固定彈窗；

② 在第1個對稱/固定彈窗中，a.選擇泵體面A；b.選擇簡支，勾選繼續新增。點擊確定；

③ 在第2個對稱/固定彈窗中，a.選擇泵蓋面B；b.選擇簡支，取消勾選繼續新增。點擊確定。

圖3-2 邊界條件設置

3）約束

① 點擊有限元分析>綁定，彈出綁定彈窗；

② 將鼠標懸停到視口泵體上，右鍵隱藏；

③ 在綁定約束彈窗中，主面選擇泵蓋面E，點擊主面右側的確定。

① 將鼠標懸停到視口中，點擊右鍵，選擇反向顯示/隱藏； 

② 在綁定約束彈窗中，主面選擇泵體面D，點擊主面右側的確定；

③ 將鼠標懸停到視口中，點擊右鍵，選擇顯示全部。

圖3-4 約束副面設置

4）載荷

① 點擊視口右下角剖切模式，彈出剖切設定彈窗；

② 在剖切設定彈窗中，選擇Y-Z平面進行剖切。

圖3-5 剖切設置

① 點擊有限元分析>壓力，彈出壓力彈窗；

② 在壓力彈窗中，選擇對象為泵的所有內表面；若一次選不全，可調整剖切方式進行選擇；

③ 輸入壓力值為4.5MPa，點擊確定。

圖3-6 載荷設置

5）求解

① 點擊有限元分析>求解，出現求解彈窗；

② 在求解彈窗中，定義輸出名稱及求解模型，點擊確定進行求解。

圖3-7 求解

① 求解完成后，軟件自動導入結果；

② a.在視口區左側選擇S及其下Mises；b.視口區下側選擇相應幀，c.輸入相應變形系數，進行應力云圖查看；

③ a.在視口區左側選擇U及其下Magnitude；b.視口區下側選擇相應幀，c.輸入相應變形系數，進行位移云圖查看。

由此已完成了水泵的靜力分析，得到了應力為位移云圖。觀察應力云圖得到Mises最值為172MPa。

圖4-1 應力云圖