《有限元分析：图解COSMOSWORKS (SIMULATION)》求取 ⇩

第1章Simulation基础1

1.1关于有限元分析1

1.1.1 概述1

1.1.2 FEA是CAE的主体3

1.1.3 CAE的发展趋势4

1.1.4 Simulation（COSMOSWorks）的优势5

1.2关于Simulation（COSMOSWorks）5

1.2.1 什么是Simulation（COSMOSWorks）6

1.2.2 Simulation的功能、特点8

1.2.3 Simulation界面9

1.2.4 Simulation算例属性管理器10

1.2.5 Simulation工具栏12

1.2.6 设定Simulation普通选项13

1.2.7 Simulation使用的单位15

1.2.8 坐标系17

1.3Simulation分析基础18

1.3.1 有限元法及其基本构成18

1.3.2 Simulation的应力和应变19

1.3.3 Simulation解算器21

1.4“有限元分析FEA”的一般步骤23

1.4.1 建立数学模型23

1.4.2 建立有限元模型26

1.4.3 有限元求解27

第2章生成“算例”29

2.1算例29

2.1.1 生成算例29

2.1.2 删除“算例”30

2.1.3 查看“算例”30

2.2“算例”类型31

2.2.1 静态（应力）算例31

2.2.2 频率算例31

2.2.3 扭曲（屈曲）算例31

2.2.4 热力算例31

2.2.5 跌落测试算例32

2.2.6 疲劳算例32

2.2.7 压力容器设计算例32

2.2.8 优化算例（设计算例）32

2.2.9 子模型算例33

2.2.10 非线性算例34

2.2.11 线性动力算例34

2.3使用“2D简化”算例35

2.3.1 “2D简化”算例概述35

2.3.2 定义“2D简化”算例36

2.3.3 创建2D截面37

2.3.4 查看结果38

2.3.5 “2D简化”分析时的限制40

2.4算例树特征40

2.4.1 “夹具”与“载荷”41

2.4.2 连接41

2.4.3 其他特征41

第3章材料模型与材料属性42

3.1关于材料42

3.1.1 “结构”和“热力”算例使用的模型43

3.1.2 “非线性”算例使用的模型43

3.1.3 “跌落测试”算例使用的模型44

3.2定义材料44

3.2.1 定义材料属性44

3.2.2 使用SolidWorks中定义的材料44

3.2.3 从材料库中指派材料46

3.2.4 材料属性46

3.3弹性模型47

3.3.1 “弹性模型”与“本构关系”47

3.3.2 线性弹性材料模型的假设47

3.3.3 “同向性”材料和“正交各向异性”材料48

3.3.4 线性弹性同向性模型49

3.3.5 线性弹性正交各向异性模型50

3.3.6 非线性弹性材料模型56

3.4塑性模型56

3.4.1 塑性von Mises模型56

3.4.2 塑性Tresca模型57

3.4.3 塑性“Drucker-Prager”模型58

3.5超弹性模型58

3.5.1 超弹性“Mooney-Rivlin”与“Ogden”模型58

3.5.2 超弹性Blatz-Ko模型59

3.6 蠕变模型59

3.7 黏弹性模型60

第4章夹具与“约束”61

4.1概述61

4.1.1 “约束”类型61

4.1.2 防止刚性实体运动62

4.1.3 实体模型的适当约束63

4.1.4 “外壳”模型的约束65

4.1.5 应用约束66

4.2标准“约束”66

4.2.1 “固定”约束与“不可移动”约束66

4.2.2 “滚柱/滑动”约束69

4.2.3 “固定铰链”约束69

4.3“高级”约束69

4.3.1 “对称”约束69

4.3.2 周期性对称73

4.3.3 使用参考几何体75

4.3.4 “在平面上”约束78

4.3.5 “在圆柱面上”约束79

4.3.6 “在球面上”约束80

第5章载荷82

5.1“载荷”和“约束”的关系82

5.1.1 “方向性载荷”与“位移”约束83

5.1.2 用于“结构”算例的载荷类型83

5.1.3 用于“热力”算例的载荷类型84

5.2 “载荷/夹具”选项85

5.3“压力”载荷85

5.3.1 设置“压力”载荷选项86

5.3.2 定义均匀压力载荷87

5.3.3 定义非均匀压力载荷88

5.3.4 修改“压力”载荷90

5.4“力/力矩/扭矩”载荷91

5.4.1 “力/扭矩”载荷概述91

5.4.2 “力”属性管理器91

5.4.3 定义均匀力载荷93

5.4.4 定义非均匀力载荷94

5.4.5 修改“力”载荷96

5.5“引力”载荷96

5.5.1 指定“引力”载荷97

5.5.2 修改“引力”载荷98

第6章网格化模型99

6.1设置“网格”选项99

6.1.1 “网格化”综述99

6.1.2 “网格品质”选项组102

6.1.3 “网格设定”选项组102

6.1.4 “兼容”和“不兼容”网格103

6.1.5 “自动成环”选项104

6.2“实体”网格与“壳体”网格104

6.2.1 “实体”网格104

6.2.2 “壳体”网格105

6.2.3 混合网格107

6.3模型网格化107

6.3.1 网格化之前的检查107

6.3.2 设置“网格控制”108

6.3.3 应用“网格控制”112

6.3.4 生成网格113

6.4用壳体网格建模115

6.4.1 壳体管理器115

6.4.2 用壳体网格建模118

6.5网格品质检查与失败诊断121

6.5.1 网格品质检查121

6.5.2 网格化失败的诊断123

6.5.3 识别失败的零部件125

6.5.4 网格化失败的处理125

6.5.5 重建网格126

6.5.6 更新零部件127

6.5.7 增量网格化127

6.5.8 重新网格化选定实体128

第7章运行“算例”、结果分析129

7.1运行“算例”、生成报告129

7.1.1 运行“算例”129

7.1.2 算例报告130

7.1.3 设置结果图解131

7.1.4 使用“设定”属性管理器134

7.1.5 使用“图解”属性管理器136

7.1.6 使用“选项”对话框137

7.1.7 设置“轴”对话框138

7.1.8 保存、复制、删除图解139

7.2“应力图解”141

7.2.1 打开“应力图解”141

7.2.2 “应力图解”属性管理器142

7.2.3 绘制主要应力图解143

7.2.4 编辑“接触压力”图解144

7.3“位移图解”144

7.3.1 打开“位移图解”144

7.3.2 编辑“位移图解”145

7.4“应变图解”146

7.4.1 打开“应变图解”146

7.4.2 编辑“应变图解”146

7.5制作图解动画147

7.5.1 制作图解动画147

7.5.2 播放动画148

7.6列举结果148

7.6.1 列表应力149

7.6.2 列表位移151

7.7生成“等曲面（Iso）剪裁”152

7.7.1 设置“Iso剪裁”属性152

7.7.2 生成等曲面图解153

7.8评估设计的安全性154

7.8.1 安全系数定义154

7.8.2 失效准则155

7.8.3 使用“最大von Mises应力”准则155

7.8.4 使用“最大抗剪应力准则”157

7.8.5 使用“Mohr-Coulomb应力”准则158

7.8.6 使用“最大正应力”准则158

7.8.7 查看模型的“安全系数”图解158

7.8.8 对装配体使用设计检查159

7.9探测结果、绘制结果图表159

7.9.1 探测结果图解159

7.9.2 探测剖面图解160

7.9.3 探测网格图解161

第8章线性静态分析163

8.1线性静态分析的假设163

8.1.1 线性假设163

8.1.2 弹性假定164

8.1.3 静态假定164

8.2基本量的定义165

8.2.1 应变165

8.2.2 应力165

8.2.3 应力分量165

8.2.4 主应力166

8.2.5 等量应力166

8.3 应力的计算167

8.4静态分析的选项167

8.4.1 设定“缝隙/接触”选项167

8.4.2 “大型位移”选项169

8.4.3 设定“解算器”169

8.5静态分析的自适应方法170

8.5.1 静态分析的自适应170

8.5.2 “h-方法”171

8.5.3 “p-方法”172

8.6静态分析的步骤173

8.6.1 线性静态分析需要的输入内容173

8.6.2 执行静态分析的步骤174

8.6.3 线性静态分析的输出内容175

8.7“p-自适应”方法的使用177

8.7.1 分割零件177

8.7.2 生成静态分析178

8.7.3 设定“p-自适应”选项178

8.7.4 应用约束179

8.7.5 应用压力181

8.7.6 网格化模型、运行分析182

8.8“h-自适应”方法的使用183

8.8.1 生成算例并定义“h-自适应”分析183

8.8.2 采用“h-自适应”方法时网格化模型184

8.9运行算例、分析结果185

8.9.1 运行分析185

8.9.2 显示“自适应”转换后的网格185

8.9.3 观看整体X-方向的正应力186

8.9.4 观看“收敛图表”187

8.9.5 比较结果187

第9章零件的静态应力分析189

9.1实体零件的静态分析189

9.1.1 打开零件、指派材料189

9.1.2 生成静态分析算例190

9.1.3 添加约束191

9.1.4 添加载荷192

9.1.5 生成网格192

9.1.6 运行算例193

9.1.7 分析结果193

9.2钣金零件的静态应力分析196

9.2.1 生成静态算例1196

9.2.2 在“算例1”中应用约束197

9.2.3 在“算例1”中应用“压力”载荷197

9.2.4 网格化零件、运行算例198

9.2.5 生成静态“算例2”201

第10章装配体的静态分析202

10.1 生成静态分析202

10.2 定义材质203

10.3应用约束、添加载荷204

10.3.1 设定约束204

10.3.2 添加载荷（应用方向性力）205

10.4网格化装配体206

10.4.1 设置网格化选项206

10.4.2 网格化装配体206

10.5 运行静态分析206

10.6分析结果206

10.6.1 分析von Mises应力206

10.6.2 观察“合力位移”207

10.6.3 对等要素“应变”208

10.7压缩零部件、重新分析208

10.7.1 压缩零部件208

10.7.2 约束新模型209

10.7.3 重新网格化新模型、运行“分析”209

10.7.4 列举“反作用力”210

10.7.5 生成von Mises应力图解的剖面图解211

10.7.6 控制剖面图解212

10.7.7 探测剖面图解上的应力结果213

第11章“接头”的应用214

11.1接头214

11.1.1 “连接”与“接头”214

11.1.2 “接头”215

11.2“螺栓”接头216

11.2.1 关于“螺栓”接头216

11.2.2 “螺栓”接头属性管理器217

11.2.3 “类型”选项组218

11.2.4 “紧密配合”复选框220

11.2.5 螺栓接头的分析223

11.2.6 定义载荷和约束226

11.2.7 定义局部接触条件227

11.2.8 网格化模型、运行分析228

11.2.9 分析von Mises应力229

11.3“刚性”接头229

11.3.1 生成“刚性”接头的静态算例229

11.3.2 定义“刚性”接头229

11.3.3 约束模型230

11.3.4 定义载荷231

11.3.5 网格化模型和运行分析231

11.4“销钉”接头232

11.4.1 “销钉”接头的特点232

11.4.2 生成静态分析234

11.4.3 定义销钉接头236

11.4.4 定义接触条件237

11.4.5 网格化零件、运行算例238

11.4.6 列出每个销钉的力239

11.4.7 销钉接头的其他选项239

11.5“弹簧”接头与“弹性支撑”241

11.5.1 “弹簧”接头241

11.5.2 “弹性支撑”接头244

11.5.3 生成“弹性支撑”的静态算例245

11.5.4 设定约束、接触条件和载荷246

11.5.5 定义全局接触条件247

11.5.6 定义压力载荷248

11.5.7 网格化模型、运行分析248

11.6“点焊”接头249

11.6.1 定义装配体外壳250

11.6.2 生成参考点251

11.6.3 对外壳边线应用约束252

11.6.4 定义“点焊”接头253

11.6.5 定义接触254

11.6.6 定义载荷（应用方向性力）254

11.6.7 网格化模型、运行分析、分析结果255

11.7其他接头256

11.7.1 边焊缝接头256

11.7.2 “连接”接头258

11.7.3 “轴承”接头259

第12章频率分析262

12.1频率分析的概念262

12.1.1 概述262

12.1.2 频率分析中载荷的影响263

12.1.3 动态载荷263

12.1.4 频率分析的输入、输出263

12.1.5 运行频率分析264

12.1.6 频率分析的几个概念266

12.1.7 频率分析选项267

12.2共振分析268

12.2.1 生成“频率”分析算例268

12.2.2 指派材料269

12.2.3 添加约束269

12.2.4 定义默认图解270

12.2.5 网格化模型和运行算例271

12.2.6 结果分析271

12.3无规则振动分析273

12.3.1 生成“无规则振动”分析算例273

12.3.2 设定“无规则振动”算例的属性275

12.3.3 定义统一基准激发276

12.3.4 设定阻尼属性278

12.3.5 设定“结果”选项278

12.3.6 网格化装配体和运行分析279

12.3.7 查看结果279

第13章“远程载荷”“离心力”的分析282

13.1“远程载荷”与“离心力”载荷282

13.1.1 远程载荷282

13.1.2 “离心力”载荷284

13.2应用“远程载荷”的静态分析286

13.2.1 生成参考坐标系286

13.2.2 生成“远程载荷分析1”算例、指派材质287

13.2.3 应用制约287

13.2.4 应用远程载荷（直接转移）288

13.2.5 网格化模型、运行分析290

13.2.6 显示“von Mises应力”和安全系数290

13.3应用“离心力”载荷的静态分析291

13.3.1 定义模型的“离心力”载荷291

13.3.2 应用制约292

13.3.3 网格化模型、运行分析293

13.3.4 分析“离心力”载荷的“von Mises应力”293

第14章“跌落测试”分析295

14.1计算机硬盘“跌落测试”295

14.1.1 定义“跌落测试”算例295

14.1.2 设置跌落测试算例296

14.1.3 设定“结果选项”299

14.1.4 定义硬盘驱动器和泡沫间的接触299

14.1.5 网格化模型和运行算例301

14.1.6 查看应力结果301

14.1.7 动画应力图解302

14.2铝杆件的跌落冲击测试302

14.2.1 生成跌落测试算例302

14.2.2 设置跌落测试算例303

14.2.3 设定“结果”选项304

14.2.4 网格化模型、运行算例、查看结果305

14.2.5 绘制位移图解306

第15章压力容器的静态分析308

15.1对实体模型应用对称约束308

15.1.1 生成楔块308

15.1.2 生成具有实体网格的静态分析311

15.1.3 为实体指派材料311

15.1.4 应用“对称”制约312

15.1.5 在内部应用“压力”载荷313

15.1.6 稳定模型313

15.1.7 网格化零件并运行分析314

15.2对外壳模型应用对称约束314

15.2.1 生成具有外壳网格的静态分析315

15.2.2 定义模型为外壳模型315

15.2.3 运行抽壳分析316

15.3实体模型与外壳模型的对比316

15.3.1 实体模型的对等应力316

15.3.2 外壳模型的对等应力图解317

15.3.3 实体模型与外壳模型的对比318

15.4非均匀压力分析318

15.4.1 生成分割线319

15.4.2 生成参考坐标系320

15.4.3 生成外壳分析320

15.4.4 指派材料321

15.4.5 应用约束321

15.4.6 应用流体静力学压力322

15.4.7 网格化模型324

15.4.8 观察底部的对等（von Mises）应力324

第16章接触分析325

16.1概述325

16.1.1 关于“接触”问题326

16.1.2 接触分析的应用范围327

16.2定义接触329

16.2.1 零部件接触329

16.2.2 局部接触330

16.2.3 冷缩套合334

16.3小型位移的接触分析335

16.3.1 生成眼杆装配体335

16.3.2 生成并定义静态算例339

16.3.3 定义“接触”条件341

16.3.4 网格化模型和运行算例342

16.3.5 观察主要应力343

16.3.6 “接触压力”图解343

16.3.7 “合力位移”图解345

16.3.8 查看安全系数346

16.4应用“冷缩套合”346

16.4.1 生成静态算例347

16.4.2 设定“惯性卸除”选项347

16.4.3 指派材料属性348

16.4.4 定义“冷缩套合”接触348

16.4.5 网格化模型和运行算例349

16.4.6 探测径向应力结果350

16.4.7 观察径向位移352

16.5“大型位移”接触354

16.5.1 “大型位移”选项354

16.5.2 生成静态算例354

16.5.3 应用约束355

16.5.4 应用规定位移356

16.5.5 定义带摩擦力的当地接触357

16.5.6 激活“大型位移”选项并运行算例358

16.5.7 观察“大型位移”的“von Mises应力”359