2、基于UG CAE的数字化仿真分析技术
UG CAE提供了一个全面的世界级的数字仿真解决方案，可以帮助用户免除在产品开发过程中的烦恼，同时，他还支持从概念设计到样机测试的总体性能评估，有助于用户改进产品质量，减少错误和维护费用，并消除长时间的设计、构造、更改迭代。通过利用NX仿真过程工作室（NX Simulation Process Studio）解决方案，我公司正在努力争取全面整合UGS公司的仿真解决方案，这可以使各级客户和用户都能够很容易地自动操作重复的数字化仿真任务，同时还能够获得专业知识和非常好的业务实践。
UG有限元分析是一个集成的CAE工具，它能将几何模型转换为有限元分析模型，快捷地对UG的零件和装配进行前、后置处理。它与求解器UG/FEA集成，可以进行线性静力分析、模态分析和稳态分析。有限元分析作为设计过程的一个集成部分，用于评估各种设计方案。其分析结果可以优化产品设计、提高产品质量、缩短产品上市的时间。
该模块含有限元分析求解器UG/FEA，它提供了广泛的求解类型，包括线性静力、标准模态、稳态热传递和线性屈服分析，同时还支持装配部件，包括间隙单元的分析，并可对薄壁结构和梁的尺寸进行优化。UG/FEA支持各向同性和各向异性的材料类型。
图15 某机组末级叶片拉金成组后的有限元模型分析
图16 基于UG NX的汽轮机叶片做三维流场分析
六、结论
三维技术之所以能迅速成为CAD技术的主流，是因为他有许多传统的平面二维设计所无法比拟的优越性。二维CAD技术虽然能够提高绘图效率，但还是像传统的手工绘图那样用投影图来描述物体，而三维CAD技术则是利用计算机提供一个模拟的三维空间，在这个三维空间里直接建构物体的模型，表达自己的设计意图，因此对几何形体的描述比传统的二维技术更真实、更准确、更全面。下面从几个方面比较三种设计方法的差异。
| 传统手工设计 | 传统手工设计 | 三维CAD | |
| 设计意图的表达 | 采用草图进行表达 | 采用二维图表示 | 采用3D模型表示，直观形象 |
| 设计意图的记录 | 头脑或者文字描述 | 头脑或者文字描述 | 方程式、尺寸与几何关系等、并可根据需要随时调整 |
| 产品模型的修改 | 困难、容易引起冲突 |
针对单一零件较为方便,但关联性差，容易引起冲突 |
零件之间通过参数化技术保持数据一致性，更改方便 |
| 工程图绘制 | 速度慢 | 支持捕捉、提供丰富的制图功能、能够生成较为复杂的图纸、速度快 | 支持捕捉、提供参数化技术、速度较快 |
| 工程图修改 | 困难 | 图素位置、形状改动方便，但无法同时更新尺寸 | 几何图素形状与尺寸双向驱动、修改十分方便 |
| 曲面曲线 | 一般采用近似作图法 | 提供为数不多的方法 | 造型方法多样，较好的适应工程需要 |
| 产品展示 | 手工绘制轴侧图、渲染图、效率十分低 | 线条清晰的设计图纸、但缺乏立体感和光照效果 | 三维模型、动画演示产品动作过程、生动直观 |
| 其他因素 | 借助模板绘图 | 提供公差标注等工程支持 | 广泛支持工程应用、支持数控加工、仿真分析等。 提供标准件与标准特征、支持设计系列化和设计重用 提供对PDM、并行工程等产品开发模式的支持 |
三种设计方法的差异导致其应用环境的差异，传统手工制图由于效率低、容易出错和更改困难等无法克服的缺点，逐渐没落，只是在简单的工艺示意图和讨论设计方案得到应用。随着我国CIMS工程的开展，二维CAD作为“甩图板工程”的替代者已经得到了普及和推广，但是二维CAD并没有根本性的改变传统的设计方法，而这类设计方法已不能适应当前市场对于产品的各种要求，如更新换代迅速、产品外形美观新颖等。企业需要进一步发展到三维CAD，最终提高企业的产品开发活动的高效和质量。
通过分析国外的状况，我们可以预言的是：企业的CAD环境直接对应企业的技术层次和行业地位。配置二维CAD软件的企业往往只能从事简单零件生产，成为大企业的配套厂家。而要引领行业的发展，获取市场的认同，必须采用三维CAD及其产品数据管理系统。因为这类企业需要极强的产品开发和产品开发控制能力。(E-works)
