SOLIDWORKS2024有限元、虛擬樣機與流場分析從入門到精通

目　錄
前言
第1章　SOLIDWORKS Simulation 2024概述 1
1.1　有限元法 2
1.2　有限元分析法（FEA）的基本概念 2
1.3　SOLIDWORKS Simulation 2024的功能和特點 3
1.4　SOLIDWORKS Simulation 2024的啟動 5
1.5　SOLIDWORKS Simulation 2024的使用 6
1.5.1　算例專題 6
1.5.2　定義材料屬性 8
1.5.3　載荷和約束 9
1.5.4　網(wǎng)格的劃分和控制 10
1.5.5　運行分析與觀察結(jié)果 12
第2章　靜態(tài)分析 15
2.1　單一網(wǎng)格靜應(yīng)力分析 16
2.1.1　靜態(tài)算例的概念 16
2.1.2　四面體實體單元 16
2.1.3　實例—內(nèi)六角扳手 17
2.1.4　三角形殼單元 20
2.1.5　實例—書擋 25
2.1.6　梁單元 31
2.1.7　實例—鞋架 33
2.2　混合網(wǎng)格靜應(yīng)力分析 41
2.2.1　混合網(wǎng)格—實體單元、殼單元和梁單元 41
2.2.2　實例—椅子 41
第3章　頻率分析 52
3.1　頻率分析概述 53
3.2　零件的頻率分析 53
3.2.1　帶約束的頻率分析 53
3.2.2　實例—帶約束的風(fēng)葉的振動分析 54
3.2.3　不帶約束的頻率分析 58
3.2.4　實例—不帶約束的風(fēng)葉的振動分析 58
3.2.5　帶載荷的頻率分析 61
3.2.6　實例—帶載荷和約束的風(fēng)葉的振動分析 61
3.3　裝配體的頻率分析 63
3.3.1　全部接合的頻率分析 63
3.3.2　實例—腳輪裝配全部接合的頻率分析 64
3.3.3　部分接合的頻率分析 70
3.3.4　實例—腳輪裝配部分接合的頻率分析 71
第4章　熱力分析 74
4.1　熱力分析概述 75
4.1.1　熱力分析材料屬性 75
4.1.2　熱傳遞的原理 75
4.2　穩(wěn)態(tài)熱力分析 76
4.2.1　穩(wěn)態(tài)熱力分析術(shù)語 76
4.2.2　實例—芯片的穩(wěn)態(tài)熱力分析 76
4.3　瞬態(tài)熱力分析 82
4.3.1　階梯熱載荷的瞬態(tài)熱力分析 82
4.3.2　實例—芯片階梯熱載荷的瞬態(tài)熱力分析 84
4.3.3　變化熱載荷的瞬態(tài)熱力分析 88
4.3.4　實例—芯片變化熱載荷的瞬態(tài)熱力分析 90
4.3.5　恒溫控制熱載荷的瞬態(tài)熱力分析 91
4.3.6　實例—芯片恒溫控制熱載荷的瞬態(tài)熱力分析 92
4.4　帶輻射的熱力分析 94
4.4.1　帶輻射的穩(wěn)態(tài)熱力分析 94
4.4.2　實例—燈泡輻射的熱力分析 95
4.5　高級熱應(yīng)力2D簡化 99
4.5.1　2D簡化的屬性管理器介紹 100
4.5.2　實例—換熱管的2D熱力分析和熱應(yīng)力分析 101
第5章　疲勞分析 111
5.1　疲勞分析概述及術(shù)語 112
5.1.1　疲勞分析概述 112
5.1.2　疲勞S-N曲線 113
5.2　恒定振幅疲勞分析和變幅疲勞分析 116
5.2.1　恒定振幅疲勞分析屬性 116
5.2.2　“添加事件（恒定） ”屬性管理器介紹 118
5.2.3　變幅疲勞分析屬性 119
5.2.4　“添加事件（可變） ”屬性管理器介紹 121
5.3　綜合實例—彈簧的變幅疲勞分析 123
第6章　非線性分析 131
6.1　非線性靜態(tài)分析 132
6.1.1　非線性靜態(tài)分析概述 132
6.1.2　非線性分析適用場合 133
6.1.3　非線性分析的類型 134
6.2　幾何非線性分析 135
6.2.1　幾何非線性分析概述 135
6.2.2　實例—彈簧 136
6.3　材料非線性分析 141
6.3.1　材料塑性分析 141
6.3.2　實例—軸 142
6.4　邊界非線性（接觸）分析 148
6.4.1　接觸 148
6.4.2　實例—卷簧 148
第7章　屈曲分析 154
7.1　屈曲分析概述 155
7.1.1　線性屈曲與非線性屈曲 155
7.1.2　屈曲屬性 156
7.2　實例—導(dǎo)桿的線性屈曲分析 157
7.3　實例—圓柱連接桿非線性屈曲分析 162
第8章　跌落測試分析和壓力容器設(shè)計 169
8.1　跌落測試分析 170
8.1.1　跌落測試分析的步驟 170
8.1.2　實例—茶杯在剛性地面跌落測試分析 174
8.1.3　實例——茶杯在彈性地面跌落測試分析 178
8.1.4　實例——茶杯彈塑性跌落測試分析 179
8.1.5　實例—散熱扇接觸跌落測試分析 181
8.2　壓力容器設(shè)計分析 186
8.2.1　壓力容器設(shè)計概述 186
8.2.2　壓力容器設(shè)計的分析步驟 186
8.2.3　線性化應(yīng)力結(jié)果 187
8.2.4　實例—立式空氣儲罐設(shè)計 188
第9章　設(shè)計算例優(yōu)化和評估分析 196
9.1　設(shè)計算例優(yōu)化和評估分析概述 197
9.1.1　設(shè)計算例 197
9.1.2　定義設(shè)計變量、約束和目標(biāo) 199
9.1.3　優(yōu)化設(shè)計算例 202
9.1.4　評估設(shè)計算例 202
9.1.5　定義設(shè)計算例屬性 203
9.1.6　查看結(jié)果 203
9.2　實例—泵體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析 206
9.3　實例——泵體的評估分析 217
第10章　SOLIDWORKS Motion 2024技術(shù)基礎(chǔ) 221
10.1　虛擬樣機技術(shù)及運動仿真 222
10.1.1　虛擬樣機技術(shù) 222
10.1.2　數(shù)字化功能樣機及機械系統(tǒng)動力學(xué)分析 223
10.2　Motion分析運動算例 224
10.2.1　彈簧 224
10.2.2　阻尼 225
10.2.3　接觸 225
10.2.4　引力 226
10.3　用SOLIDWORKS Motion 2024分析曲柄滑塊機構(gòu) 226
10.3.1　SOLIDWORKS Motion 2024的啟動 227
10.3.2　曲柄滑塊機構(gòu)的參數(shù)設(shè)置 227
10.3.3　仿真求解 231
第11章　SOLIDWORKS Motion 2024仿真分析實例 236
11.1　連桿運動機構(gòu) 237
11.1.1　調(diào)入模型設(shè)置參數(shù) 237
11.1.2　仿真求解 238
11.2　閥門凸輪機構(gòu) 240
11.2.1　調(diào)入模型設(shè)置參數(shù) 240
11.2.2　仿真求解 243
11.2.3　優(yōu)化設(shè)計 245
11.3　挖掘機運動機構(gòu) 247
11.3.1　調(diào)入模型設(shè)置參數(shù) 247
11.3.2　仿真求解 250
11.4　球擺機構(gòu) 252
11.4.1　調(diào)入模型設(shè)置參數(shù) 252
11.4.2　仿真求解 253
11.4.3　支架受力分析 255
第12章　SOLIDWORKS Flow Simulation 2024 技術(shù)基礎(chǔ) 256
12.1　計算流體動力學(xué)基礎(chǔ) 257
12.1.1　連續(xù)介質(zhì)模型 258
12.1.2　流體的基本性質(zhì) 258
12.1.3　作用在流體上的力 259
12.1.4　流動分析基礎(chǔ) 260
12.1.5　流體運動的基本概念 260
12.1.6　流體流動及換熱的基本控制方程 263
12.1.7　邊界層理論 266
12.2　SOLIDWORKS Flow Simulation基礎(chǔ) 266
12.2.1　SOLIDWORKS Flow Simulation的應(yīng)用領(lǐng)域 266
12.2.2　SOLIDWORKS Flow Simulation的使用流程 267
12.2.3　SOLIDWORKS Flow Simulation的網(wǎng)格技術(shù) 268
12.3　球閥流場分析實例 269
第13章　SOLIDWORKS Flow Simulation 2024分析實例 292
13.1　電子設(shè)備散熱問題 293
13.2　非牛頓流體的通道圓柱繞流 314
13.3　管道摩擦阻力 318