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软件名称： 《Pro/ENGINEER Wildfire 3.0结构、热、运动分析指南与实例》PDF电子书+配套光盘
文件类型： .rar
界面语言： 简体中文
软件类型： 国产软件
运行环境：
授权方式： 免费软件
软件大小： 53.2 MB
软件等级：
软件登陆： 野火
作 者 ：
官方网址： 官方站
程序演示： 演示
整理时间： 2011-09-18                   下载次数：
软件简介： 目录
第 1 章 Mechanica 简介 ……………………………………………………1
1.1 概述 …………………………………………………………………2
1.2 Mechanica 的功能特性 ……………………………………………2
1.3 Mechanica 的优点 …………………………………………………3
1.4 Mechanica Wildfire3.0 的新增功能 ……………………………4
第 2 章 有限元分析基础 ……………………………………………………7
2.1 前言 …………………………………………………………………8
2.2 连续问题的离散化 ……………………………………………8
2.2.1 实际问题的连续性 …………………………………………8
2.2.2 标准的离散系统 …………………………………………9
2.2.3 连续问题的离散化 …………………………………………9
2.3 单元 ………………………………………………………10
2.3.1 概述 …………………………………………………10
2.3.2 单元的选择指南 …………………………………………11
2.3.3 一些主要单元介绍 …………………………………………11
2.4 边界条件 ……………………………………………………13
2.5 结构分析的基础概念 …………………………………………………15
2.5.1 概述 …………………………………………………15
2.5.2 结构强度与刚度分析 ………………………………………16
2.5.3 结构稳定性分析 …………………………………………18
2.6 结构分析、热分析的一些理论基础 …………………………………19
2.6.1 通用动力学方程 ……………………………………………19
2.6.2 通用热学方程 …………………………………………………21
2.7 有限元分析得一般流程 …………………………………………………21
第 3 章 Mechanica 界面操作互动 …………………………………………2 3
3.1 基本操作界面 ……………………………………………………24
3.2 工具列 …………………………………………………………24
3.3 后处理操作界面 ……………………………………………………25
3.4 环境与偏好设定 ……………………………………………………26
3.5 视图窗口的图标 ……………………………………………………30
第 4 章 Mechanica 分析计算特点 …………………………………………3 3
4.1 工作模式 …………………………………………………………34
4.1.1 集成模式 ………………………………………………………34
4.1.2 独立模式 …………………………………………………35
4.1.3 工作模式的切换 …………………………………………………35
4.2 工作流程 ………………………………………………………………36
4.3 有限元分析（FEA）与几何单元分析（GEA） …………………………36
4.3.1 FEA 与 GEA 的单元比较 ……………………………………37
4.3.2 FEA 与 GEA 的收敛方式 ……………………………………37
4.4 材料性能 …………………………………………………38
4.4.1 概述 ………………………………………………………38
4.4.2 材料定义 …………………………………………………40
4.4.3 Mechanica 材料的本构关系 ………………………………42
4.5 网格划分 ………………………………………………………………43
4.5.1 几何公差 …………………………………………………………43
4.5.2 AutoGEM 设置 ………………………………………………44
4.5.3 AutoGEM 控制 ……………………………………………………44
4.5.4 使用 AutoGEM 建立网格 ………………………………………45
第 5 章 约束及荷载定义 ……………………………………………………47
5.1 概述 ………………………………………………………………48
5.2 约束 ………………………………………………………………48
5.2.1 位移约束 …………………………………………………………49
5.2.2 对称约束 …………………………………………………………54
5.2.3 规定温度条件 ……………………………………………………57
5.2.4 对流条件 …………………………………………………………60
5.2.5 热分析的循环对称边界条件 …………………………………61
5.2.6 约束组 …………………………………………………………62
5.3 荷载 ………………………………………………………63
5.3.1 集中力荷载 …………………………………………………63
5.3.2 压力荷载 …………………………………………………65
5.3.3 轴承荷载 …………………………………………………………66
5.3.4 体荷载 …………………………………………………………68
5.3.5 力矩荷载 …………………………………………………………70
5.3.6 函数功能 …………………………………………………………71
5.3.7 温度荷载 …………………………………………………………75
5.3.8 热荷载 …………………………………………………………76
5.3.9 荷载组 …………………………………………………………77
5.3.10 机构荷载 …………………………………………………………77
第 6 章 应用理想化模型 ………………………………………………………7 9
6.1 梁与杆的理想化 ………………………………………………………8 0
6.1.1 梁单元的几何参考 ………………………………………………80
6.1.2 梁单元坐标系统 …………………………………………………80
6.1.3 梁截面 …………………………………………………………81
6.1.4 梁单元定向 …………………………………………………………82
6.1.5 梁端点自由度释放 ……………………………………………83
6.2 应用梁单元 ………………………………………………………85
6.2.1 悬臂梁 …………………………………………………………85
6.2.2 桁架 ……………………………………………………………91
6.3 质量和弹簧的理想化 ……………………………………………………102
6.3.1 质量单元的设定 ………………………………………………102
6.3.2 弹簧单元的设定 ………………………………………………103
6.4 应用质量与弹簧单元 ………………………………………………10 5
6.4.1 建立桁架模型架构 ……………………………………………105
6.4.2 建立梁、质量以及弹簧单元 …………………………………106
6.5 壳的理想化 ……………………………………………………………107
6.5.1 壳单元定义的一般过程 ………………………………………107
6.5.2 壳属性 …………………………………………………………108
6.5.3 壳属性类型 ……………………………………………………110
6.6 应用壳单元 ……………………………………………………………113
6.6.1 圆筒壳 ………………………………………………………113
6.7 理想化模型的制作 ……………………………………………………120
6.7.1 模型制作 ………………………………………………………120
6.7.2 实体模型制作 …………………………………………………121
6.7.3 壳模型制作 ……………………………………………………125
6.7.4 区域 ……………………………………………………………130
第 7 章 组件模型制作 ……………………………………………135
7.1 界面 ………………………………………………………136
7.1.1 概述 ………… ………………………………………136
7.1.2 定义连接界面 …………… ………………………136
7.2 焊缝 ………………………………………………139
7.2.1 端焊 ……………………… ………………………139
7.2.2 围焊 ……………………… ………………………141
7.2.3 点焊 ……………………………………………144
7.3 刚性连接 ………………… ……………………………147
7.4 受力连接 …………………………………………………147
7.5 接触 ………………………………………………149
7.6 紧固件 …………………………………………………151
第 8 章 Mechanica 分析与结果检视 ………………………………157
8.1 分析功能 ………………………………………158
8.2 结构分析 ……………………………………………158
8.2.1 线性静力分析 …………………………………………………158
8.2.2 大变形分析 …………………………………………………162
8.2.3 模态分析 …………………………………………………166
8.2.4 预应力静力分析 …………………………………………………170
8.2.5 预应力模态分析 ………………………………………………175
8.2.6 屈曲分析 …………………………………………………179
8.2.7 接触分析 …………………………………………………184
8.2.8 疲劳分析 …………………………………………………190
8.3 热分析 ……………………………………………………192
8.3.1 稳态热分析 …………………………………………………19 2
8.3.2 瞬态热分析 …………………………………………………19 8
8.4 振动分析 ………………………………………………………………204
8.4.1 动态时间响应分析 ……………………………………………204
8.4.2 动态频率响应分析 ……………………………………………211
8.5 分析与设计研究设置 ……………………………………………219
8.6 结果检视 ………………………………………………………221
第 9 章 灵敏度与优化设计 ………………………………………………23 1
9.1 建立 CAD 模型与优化设计研究方案的规划 …………………232
9.1.1 问题描述 …………………………………………………232
9.1.2 模型准备 ………………………………………………232
9.1.3 为测量建立一个基准点 …………………………………233
9.1.4 建立荷载施加区域 ………………………………………………234
9.2 结构静力分析 ……………………………………………………………235
9.2.1 使用理想化模型模拟物理模型 ………………………………235
9.2.2 设定材料性质、约束和荷载 ………………………………235
9.2.3 定义测量 …………………………………………………237
9.2.4 定义静力分析 ……………………………………………………238
9.2.5 执行结构静力分析 ……………………………………………239
9.2.6 检视结果 ……………………………………………239
9.3 结构优化设计 ……………………………………………………………240
9.3.1 定义设计参数 ………………………………………………240
9.3.2 区域敏感度设计研究 ……………………………………………241
9.3.3 全局敏感度设计研究 …………………………………………245
9.3.4 最佳化设计研究 …………………………………………248
9.3.5 批处理操作 ………………………………………………251
9.3.6 检视最佳化设计研究结果 …………………………………251
9.3.7 更新零件 ………………………………………………253
本章练习 ………………………………………………241
第 10 章 二维问题分析 …………………………………………255
10.1 平面应力问题 ……………………………………………………256
10.1.1 建立薄钢板几何模型 ………………………………………256
10.1.2 选择平面应力分析类型 …………………………………257
10.1.3 使用 2D 平板单元模拟薄钢板 ……………………………258
10.1.4 施加荷载 …………………………………………………259
10.1.5 设置约束 …………………………………………………260
10.1.6 自动网格划分 ……………………………………………260
10.1.7 定义分析类型 …………………………………………………262
10.1.8 执行分析 …………………………………………………263
10.1.9 查看分析结果 ………………………………………………263
10.2 平面应变问题 ………………………………………………………264
10.2.1 建立支座几何模型 ………………………………………265
10.2.2 选择平面应变分析类型 …………………………………266
10.2.3 使用 2D Solid 单元模拟支座并定义材料属性 ……………267
10.2.4 施加荷载 …………………………………………………267
10.2.5 设置约束 …………………………………………………268
10.2.7 定义分析类型 …………………………………………………269
10.2.8 执行分析 …………………………………………………269
10.2.9 查看分析结果 ………………………………………………270
10.3 轴对称问题 …………………………………………………………271
10.3.1 建立压力容器几何模型 ……………………………………272
10.3.2 选择 2D 轴对称模型类型 …………………………………273
10.3.3 使用 2D Solid 单元模拟压力容器并定义材料属性 ………273
10.3.4 施加荷载 …………………………………………………274
10.3.5 设置约束 …………………………………………………275
10.3.6 定义分析类型 …………………………………………………275
10.3.7 执行分析 ……………………………………………………276
10.3.8 查看分析结果 ………………………………………………276
10.4 二维问题分析练习 ……………………………………………277
10.4.1 平面应力问题 ………………………………………………277
10.4.2 平面应变问题 ………………………………………………277
10.4.3 轴对称问题 …………………………………………………278
第 11 章 一个 MP3 充电器的静力分析 ……………………………………279
11.1 问题分析 …………………………………………………280
11.2 模型简化处理 ……………………………………………………280
11.2.1 使用 QuickCheck 确定可去除的细部特征 ……………281
11.3 判断分析为线性还是大变形类型 ……………………………295
11.3.1 为何要判断静力分析为线性还是非线性 …………………295
11.3.2 如何判断几何非线性 ……………………………………295
11.3.3 判断 MP3 充电器各个工况下的几何非线性 ………………29 5
11.4 使用静力分析计算 MP3 充电器应力与变形 …………………296
11.4.1 进入 Mechanica Structure 环境 ……………296
11.4.2 定义材料属性 ………………………………………296
11.4.3 为约束建立曲面区域 …………………………………296
11.4.4 施加荷载 ………………………………………297
11.4.5 设置约束条件 ……………………………………………298
11.4.6 使用自动几何工具建立单元网格 ……………………299
11.4.7 定义静力分析 ………………………………………301
11.4.8 执行分析 ………………………………………302
11.4.9 查看分析结果 ……………………………………302
第 12 章 梁分析实例 ………………………………………………307
12.1 桁架的内力及挠度计算 …………………………………308
12.1.1 问题分析 ………………………………………308
12.1.2 建立桁架几何模型 …………………………………308
12.1.3 进入 Mechanica Structure 环境 ……………309
12.1.4 使用梁单元模拟桁架 ………………………………309
12.1.5 设置约束 ……………………………………………310
12.1.6 施加荷载 ……………………………………………311
12.1.7 定义并执行静力分析 ………………………………312
12.1.8 查看分析结果 ……………………………………313
12.2 梁与壳单元组合计算 …………………………317
12.2.1 问题分析 ……………………………………………317
12.2.2 建立屋框架几何 ………………………………………317
12.2.3 进入 Mechanica Structure 环境 …………………320
12.2.4 定义梁单元与壳单元 …………………………………320
12.2.5 施加荷载 ……………………………………………322
12.2.6 设置约束 ……………………………………………323
12.2.7 定义并执行静力分析 …………………………………324
12.2.8 查看分析结果 ………………………………………325
12.3 梁的稳定性计算 ………………………………329
12.3.1 在静力分析的基础上定义屈曲分析 …………………329
12.3.2 执行屈曲分析 ………………………………………33 0
12.3.3 查看屈曲荷载系数（BLF）和屈曲模态 ………………330
12.4 梁的特征值计算 …………………………………331
12.4.1 打开钢桥的几何模型并进入 Mechanica Structure 环境 …331
12.4.2 使用梁单元模拟钢桥 …………………………331
12.4.3 设置约束 ……………………………………333
12.4.4 定义模态分析 ………………………………334
12.4.5 运行模态分析 …………………………………335
12.4.6 查看模态分析结果 …………………………335
12.5 应用梁的优化设计 ………………………………336
12.5.1 钢桥的固有频率特性优化 ……………………337
12.5.2 结构重量的优化 …………………………348
12.6 本章练习 …………………………………………360
第 13 章 热-结构耦合分析实例 ……………………………363
13.1 热-结构耦合分析的基本过程 …………………………364
13.2 热-结构耦合分析实例 …………………………364
13.2.1 问题分析 ………… ………………………364
13.2.2 热分析 ………………………………………365
13.2.3 结构分析 ………… ………………………373
第 14 章 优化设计研究实例 …………………………………379
14.1 问题分析 …………………………………………380
14.2 模型分析 …………………………………………380
14.3 判断是否为大变形分析 …………………………380
14.3.1 进入 Mechanica Structure 环境 ……381
14.3.2 设定材料属性 …………………………381
14.3.3 使用压缩中间曲面建立壳对 …………………382
14.3.4 施加荷载 ……………………………………383
14.3.5 设定约束 ………………………………………384
14.3.6 使用 AutoGEM 工具建立单元网格 …………385
14.3.7 建立并执行线性静力分析 ……………………386
14.3.8 查看分析结果 ………………………………387
14.4 对方案 1 的研究 ……………………………388
14.4.1 定义全局灵敏度设计研究 …………………389
14.4.2 运行灵敏度设计研究 ………………………390
14.4.3 查看灵敏度设计研究结果 ……………………390
14.4.4 对方案 1 的评估 ……………………………390
14.5 对方案 2 的研究 …………………………………391
14.5.1 包含加强肋的线性静力分析 …………………391
14.5.2 对方案 2 的评估 ……………………………395
14.6 对方案 3 的研究 ……………………………396
14.6.1 修改模型厚度为 2.0mm ……………………396
14.6.2 执行静力分析计算修改后模 型对荷载的响应 …39 6
14.6.3 查看分析结果 …………………………………397
14.7 使用大变形分析验证结果 ……………………………398
14.7.1 使用实体单元划分网格 ………………………398
14.7.2 建立约束 ………………………………………399
14.7.3 定义并执行大变形分析 …………………………400
14.7.4 查看大变形分析结果 …………………………401
第二篇 机构运动仿真
第 15 章 机构运动学分析 …………………………………405
15.1 机构运动仿真简介 ………………………………406
15.1.1 用户界面 ………………………………………407
15.1.2 运动分析工作流程 …… ……………………………412
15.2 组件模型的建立 ………………………………………412
15.2.1 使用约束条件装配 …… ……………………………413
15.2.2 使用连接装配 …………………………………417
15.3 连接设置 …………………………………………………418
15.3.1 连接位置的设定 …………………………………418
15.3.2 特殊连接 …………………………………………419
15.4 伺服电动机 ……………………………………………427
15.5 建立运动特性测量 …………………………………431
15.6 定义并执行运动学分析 ……………………………434
15.7 查看运动分析结果 ……………………………………436
15.7.1 图形显示测量结果 ……………………………436
15.7.2 结果回放 ………………………………………438
15.8 平面四连杆机构运动学分析 …………………………441
15.8.1 组件装配 ………………………………………442
15.8.2 连接设置 ………………… ………………………444
15.8.3 检查模型 ………………… ………………………445
15.8.4 建立伺服电动机 ……………………………445
15.8.5 建立测量 ………………………………………446
15.8.6 建立并运行运动学分析 … ………………………447
15.8.7 查看结果 ………………………………………448
第 16 章 机构动力学分析 ………………………………………………451
16.1 机构动力学分析机构图元 ……………………………452
16.1.1 质量属性设定 …………………………………452
16.1.2 重力 ……………………………………………453
16.1.3 弹簧 ………………………………………454
16.1.4 阻尼器 ………………………………………455
16.1.5 力/扭矩 ………………………………………456
16.1.6 初始条件 …………………………………458
16.1.7 执行电动机 …………………………………459
16.1.8 组件设置 ………………………………………459
16.2 小球碰撞的动态分析 …………………………………461
16.2.1 组件装配 …………………………………………462
16.2.2 连接设置 ………………………………………463
16.2.3 定义质量属性 …………………………………463
16.2.4 建立凸轮连接模拟碰撞 ……………………………463
16.2.5 检查模型 ………………………………………465
16.2.6 定义重力 …………………………………465
16.2.7 建立初始条件 ………………………………………466
16.2.8 机构设置 ………… …………………………………466
16.2.9 建立测量 ………………… ………………………467
16.2.10 定义并执行动态分析 ……………………………468
16.2.11 查看测量结果 ………………………………………468
16.2.12 结果回放 ………………………………………………470
16.3 动态、静态和力平衡分析实例 …………………………………471
16.3.1 问题分析 …………………………………………471
16.3.2 组件装配 ………………………………………472
16.3.3 连接设置 ………………………………………473
16.3.4 定义质量属性 …………………………………………473
16.3.5 检查模型并建立快照 …………………………474
16.3.6 建立初始条件 ………………………………………474
16.3.7 建立弹簧图元 ………………………………………474
16.3.8 建立集中力荷载 ……………………………………475
16.3.9 建立结果测量 …………… ………………………476
16.3.10 定义并执行分析 ……………… …………………478
16.3.11 查看分析结果 ………………… …………………478
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