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下面以齿轮啮全的模拟，介绍结构有限元项目的计算流程。 新建结构有限元计算的步骤如下图所所示： 在工作区选择项目图标，会在属性区出现新建项目的属性。 选择新建的项目类型为“有限元计算” 选择项目数据的目录 点击新建按钮，会在工作区出现一个新的项目及所能操作的数据项，如下图所示。 有限元计算项目包括以下几个可以控制的部分： 模型配置，主要控制CAD和网格生成 材料属性，主要控制材料的属性定义 求解步骤，主要控制计算过程 载荷约束，主要定义施加在结构上的一些载荷 计算任务，用于后台有限元计算任务的定义和提交 ...

在模型配置中，首先要生成或导入零件的CAD模型，在工作区选择零件定义图标，可以在属性区出现新建零件的属性，xScale目前支持从CAD文件导入模型，也可以内部生成一些特殊的模型，比如齿轮。 4.2.1 模型参数 选择零件类型为齿轮，新点击新建，可以看到属性区有以下关于齿轮模型的属性。 其中第一个属性页是定义齿轮的几何参数，包括： 属性 名称：给定模型的名称 类型：表示这个零件的类型，不可编辑 齿轮参数 模数：齿轮模数 齿数：齿轮齿数 齿宽：齿轮齿宽 中心开孔 开孔半径：中心开孔的半径 位置参数 X0...

生成零件的网格之后，点击工作区的特征集合图标，可以定义一些结点集、单元集、参考点、结点耦合等特征，如下图所示： 4.3.1 零件特征 这种特征主要是零件定义中，一种特征的结点集，比如在齿轮的定义中，会自动生成以下结点集： 这些结点集可以用于后在的载荷约束的定义，每一个特征集会给出结点的数目，区域类型等，如下图所示： 当选中一种特征集时，在显示区也会对相应的特征进行高亮显示。 4.3.2 特征选择 这种特征类型，可以通过相关的操作，生成一些自定义的结点集。 上图是通过选择零件的一个面，生成面上的结点集，相关的...

在工作区选择材料属性图标，会提示新建不同的材料，可用于零件材料属性的定义。 xScale可以支持多种材料定义，也支持对材料的应力应变进行绘图。 4.4.1 线弹性材料A 这是一种简单的线弹性材料，可定义的参数为： 弹性模量 泊松比 密度 如果要画出材料的本构关系，可以转到显示属性页，可以选择作图的线宽、点标识大小、颜色等，点击确定之后，可以在绘图显示区得到相应的应力应变曲线，如下图所示。

针对一个模拟，一般包含多个求解步骤，系统会为模拟默认建立一个初始步。当点击工作区的求解步骤时，可以定义不同的求解过程，如下图所示。 4.5.1 静力学步 新建的动力学步包含两个配置页面，第一个是静力学步的基本参数，另一个是配置结果的输出，如下图所示。 基本参数包括： 名称 类型（只读） 计算时长 初始步长 最小步长 最大步长 几何非线性 结果输出的配置参数包括： 场变量输出 输出频率 结点变量名称 单元变量 接触变量 历程变量输出 输出频率 主要变量 重启文件输出 输出频率

点击工作区的载荷约束图标，可以定义施加在模型上的多种载荷，下面分不同的载荷类型进行介绍说明。 4.6.1 结点约束 对结点施加边界条件，主要是平动和转动位移，如下图所示。 基本属性 名称：结点约束名称 类型：说明载荷的类型（只读） 计算步：表示在哪个载步进行施加 结点集：施加到哪个结点集 自由度 x平动，勾选是否对x平动自由度进行约束 Ux，施加x平动位移大小，0表示固定 y平动，勾选是否对y平动自由度进行约束 Uy，施加y平动位移大小，0表示固定 z平动，勾选是否对z平动自由度进行约束 Uz，施加z平动位...

在设置好计算模型、材料、载荷、计算步等条件后，便可以通过调用后台计算程序，开展计算任务。xScale支持提交多种后台的计算任务，如FEAT、Calculix、Abaqus。 4.7.1 FEAT计算任务 FEAT是由中国科学院力学研究所开发的结构有限元计算软件，新建该任务之后，相关配置属性如下图所示。 任务属性 名称：任务名称，暂不支持中文 类型：FEAT（只读） FEAT配置 程序路径：设置FEAT可执行程序的路径 并行进程数：设置使用CPU的个数 任务运行 前台运行：是否前台运行计算程序 运行状态：...

FEAT计算得到的结果文件之一为TET格式，Abaqus计算的结果文件，xScale也会将其转换成TET文件格式。而Calxulix的计算结果文件为FRD格式。xScale支持显示TET和FRD格式的文件，显示方式是类似的，下面以TET文件格式为例，说的有限元计算结果的显示过程。 4.8.1 文件导入 TET结果文件可以在计算任务属性页面，直接打开，也可以将TET文件用鼠标拖入到显示区打开，打开时，会显示如下图所示的对话框。 相关属性说明如下： 文件路径：TET的文件路径 文件格式：TET格式 模型名称：导入文...

下面以机座结构的疲劳分析，介绍疲劳寿命的计算流程。 新疲劳寿命计算的步骤如下图所所示： 在工作区选择项目图标，会在属性区出现新建项目的属性。 选择新建的项目类型为“疲劳寿命计算” 选择项目数据的目录 点击新建按钮，会在工作区出现一个新的项目及所能操作的数据项，如下图所示。 目前疲劳寿命只有一项计算任务需要填写。

在计算任务图标中，可以新建Fatigue程序的计算任务，并进行设置状态。 Fatigue任务的计算文件都在项目目录下的任务文件夹下，如果有其它数据文件，需要都放在这里。 新建的Fatigue任务，会自动展示命令流的编辑页面，用于配置疲劳计算过程。如果没有进入编辑页面，可点击上图中2的位置，命令流的规则可以参考Fatigue的操作文档。 5.2.1 Fatigue任务 Fatigue计算任务的可配置属性如下图所示。 任务属性 名称： 计算任务的名称（不支持中文和空格） 类型：计算任务类型 程序路径：Fatigu...

1.1 xGear介绍 xGear是一个用于针对齿轮结构开展疲劳寿命分析的计算软件。软件要包括前台的操作界面、疲劳寿命计算、结果可视化模块，为齿轮结构的接触应力分析、疲劳寿命分析提供便捷的参数化建模、任务提交、结果显示功能。 1.2 功能特点 界面开发 软件采用C++开发，具有良好的可扩展性 界面采用wxWidgets开发，可跨平台使用 基于GPU加速渲染，单机可显示大规模的数据文件 前处理 支持对齿轮结构进行参数化建模、三维显示 支持自动网格生成，尺寸参数设置 支持材料属性定义、载荷定义 支持求解器设置和...