SAMCEF有限元分析與應(yīng)用實例

前言

　　目前，中國正經(jīng)歷著一個迅猛發(fā)展的時期，從制造服務(wù)型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動型經(jīng)濟(jì)。為了繼續(xù)取得成功，中國需要最佳的軟件工具?！　AMTECH公司致力于以專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊和卓越的技術(shù)實力帶給中國用戶世界領(lǐng)先的軟件產(chǎn)品，從而大大提升中國用戶在全球市場的競爭力。如今SAMTECH公司很高興為中國讀者提供這本介紹SAMCEF軟件應(yīng)用的中文版書籍。本書詳細(xì)介紹了SAMCEF軟件的具體應(yīng)用，通過理論與實例相結(jié)合的講解，引導(dǎo)中國讀者快速高效地掌握SAMCEF軟件的應(yīng)用方法，從而有效幫助您把SAMCEF軟件在有限元分析方面的強(qiáng)大威力全部釋放出來。

內(nèi)容概要

本書全面系統(tǒng)地介紹了SAMCEF軟件在不同領(lǐng)域應(yīng)用的基本理論、使用方法和應(yīng)用實例。全書可分為三個部分：第一部分介紹SAMCEF軟件及其基本使用知識；第二部分以實例詳解的方式說明SAMCEF Field建模、線性結(jié)構(gòu)分析、模態(tài)分析、熱分析、結(jié)構(gòu)非線性分析和機(jī)構(gòu)運動非線性分析等的具體操作和關(guān)鍵技術(shù)；第三部分著重介紹SAMCEF轉(zhuǎn)子動力學(xué)專業(yè)分析軟件包SAMCEF Rotor的基本理論和分析技術(shù)。通過本書的學(xué)習(xí)，讀者不但能夠迅速掌握SAMCEF軟件的操作方法，而且能夠?qū)唧w的工程問題進(jìn)行獨立分析。    本書可作為理工院校相關(guān)專業(yè)高年級本科生、研究生及教師學(xué)習(xí)SAMCEF軟件的輔導(dǎo)用書，也可作為廣大工程技術(shù)人員和科研工作者使用SAMCEF軟件的參考書。

書籍目錄

序言前言第1章 有限元分析和CAE軟件　1.1 有限元分析　1.2 有限元方法和有限元分析的歷史　1.3 有限元工程應(yīng)用　1.4 有限元分析流程　1.5 CAE軟件概述和主要的有限元分析軟件第2章 SAMCEF軟件介紹　2.1 SAMTECH公司　2.2 SAMCEF的發(fā)展歷史　2.3 SAMCEF系列軟件介紹　　2.3.1 前后處理軟件SAMCEFField　　2.3.2 通用求解器　2.4 SAMCEF專業(yè)分析軟件包　　2.4.1 SAMCEFRotor轉(zhuǎn)子動力學(xué)軟件包　　2.4.2 SAMCEFMachineTools機(jī)床分析軟件包　　2.4.3 SAMCEFTurbineWind風(fēng)電分析軟件包　　2.4.4 SAMCEFAmaryllis專業(yè)的高溫分解與燒蝕分析軟件包　　2.4.5 SAMCEFforPowerLineandSubstations輸電線和變電站專業(yè)集成軟件包第3章 SAMCEF基本分析過程　3.1 SAMCEF軟件安裝　　3.1.1 硬件系統(tǒng)要求　　3.1.2 軟件系統(tǒng)要求　　3.1.3 SAMCEF的安裝　3.2 SAMCEF的啟動　　3.2.1 SAMCEFField的啟動　　3.2.2 SAMCEFField用戶界面　3.3 SAMCEFField菜單界面　　3.3.1 SAMCEFField菜單界面簡介　　3.3.2 鼠標(biāo)的使用　　3.3.3 人機(jī)對話界面　3.4 SAMCEFField的功能　　3.4.1 參數(shù)化　　3.4.2 幾何模型　　3.4.3 網(wǎng)格　　3.4.4 裝配單元　　3.4.5 材料特性　　3.4.6 分析　　3.4.7 工作過程　　3.4.8 報告和輸出　3.5 SAMCEF有限元分析簡單實例　　3.5.1 問題描述　　3.5.2 導(dǎo)入幾何模型　　3.5.3 導(dǎo)入和修補(bǔ)幾何模型　　3.5.4 數(shù)據(jù)定義　　3.5.5 生成有限元網(wǎng)格　　3.5.6 求解　　3.5.7 后處理第4章 SAMCEFField建模功能　4.1 概述　　4.1.1 建模介紹　　4.1.2 建模功能　　4.1.3 圖標(biāo)庫　4.2 創(chuàng)建幾何　　4.2.1 創(chuàng)建點　　4.2.2 創(chuàng)建線　　4.2.3 創(chuàng)建面　　4.2.4 創(chuàng)建軸　……第5章 分析數(shù)據(jù)定義第6章SAMCFF Field網(wǎng)格劃分第7章 SAMCEF Field分析求解第8章 SAMCEF Field后處理第9章 SAMCEF Field建模實例第10章 線性結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用實例第11章 模態(tài)分析實例第12章 熱分析實例第13章 結(jié)構(gòu)非線性分析實例第14章 機(jī)構(gòu)運動非線性分析實例第15章 轉(zhuǎn)子動力學(xué)理論背景第16章 轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析實例第17章 振動噪聲分析實例第18章 耦合分析典型實例第19章 SAMCEF特殊分析實例

章節(jié)摘錄

　　第1章　有限元分析和CAE軟件　　1.1　有限元分析　　有限元法（或稱為有限單元法）是當(dāng)今工程分析中應(yīng)用最廣泛的數(shù)值計算方法。由于它的通用性和有效性而一直受到工程技術(shù)界的高度重視。伴隨著計算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，它已成為計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）和計算機(jī)輔助制造（CAM）的重要組成部分，并發(fā)展成為計算機(jī)輔助工程（CAE）。計算機(jī)輔助工程技術(shù)是計算機(jī)技術(shù)和工程分析技術(shù)相結(jié)合而形成的新興技術(shù)，其具體體現(xiàn)是CAE軟件。CAE軟件是由計算力學(xué)、計算數(shù)學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、數(shù)字仿真技術(shù)、工程管理學(xué)與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而形成的一種綜合性、知識密集型信息產(chǎn)品。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，CAE軟件分析的對象逐漸由線性系統(tǒng)發(fā)展為非線性系統(tǒng)，由單物理場發(fā)展到多物理場耦合系統(tǒng)，并在航空、航天、通用機(jī)械、建筑、土木工程、水利工程、爆破、石油化工、海洋工程等領(lǐng)域獲得了成功的應(yīng)用。隨著計算機(jī)技術(shù)、CAD技術(shù)、CAM技術(shù)、ERP技術(shù)、PDM技術(shù)和PLM技術(shù)的發(fā)展，CAE技術(shù)逐漸與它們相互滲透，并且向多種信息技術(shù)的集成方向發(fā)展?！　∮邢拊治觯‵EA）首先被運用于航空航天和核工業(yè)領(lǐng)域，因為在這些行業(yè)中，結(jié)構(gòu)的安全是非常重要的。近20年來，有限元法被大量采用，這應(yīng)直接歸因于計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。因此，商業(yè)有限元軟件能夠解決非常復(fù)雜的問題，而不僅僅只解決結(jié)構(gòu)的問題。有限元分析由賦有材料屬性的計算機(jī)模型或帶有載荷和分析結(jié)果的圖形構(gòu)成，它被用于對新產(chǎn)品的設(shè)計和對已有產(chǎn)品的優(yōu)化，用于在制造或建設(shè)前期對設(shè)計按照規(guī)范進(jìn)行驗證，還用于調(diào)整現(xiàn)有的產(chǎn)品或結(jié)構(gòu)使其能滿足新的服務(wù)條件?！　》治龅慕Y(jié)構(gòu)被細(xì)分為簡單形狀的微小網(wǎng)格單元，在每個單元里，位移變量假定由簡單多項式圖形函數(shù)和節(jié)點位移確定。應(yīng)變和應(yīng)力方程通過未知的節(jié)點位移擴(kuò)展得到。從這一點看，平衡方程被假定為矩陣的形式，這種形式的矩陣很容易在計算機(jī)上通過編程求解。節(jié)點位移可以通過剛度矩陣方程進(jìn)行求解。一旦得到了節(jié)點位移，單元應(yīng)力和應(yīng)變也能夠被求解?！　≡诿總€模擬設(shè)計中，程序員都能夠插入大量的函數(shù)，這些函數(shù)可以使系統(tǒng)為線性或非線性的形式。線性系統(tǒng)大大減小了復(fù)雜程度，通常它忽略了許多細(xì)微的加載和動作模擬；非線性系統(tǒng)的計算形式更貼近實際，如塑性變形、變化載荷等，同時它也能驗證各種類型的破壞因素?！　〔徽撋虡I(yè)軟件的功能和擴(kuò)展能力有多神奇，它的本質(zhì)則是將技術(shù)的理解和物理過程融入到分析中，只有這樣才能選擇合適的、準(zhǔn)確的分析模型，并給出正確的定義和解釋。　　……

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