Pro/ENGINEER Wildfire5.0動(dòng)力學(xué)與有限元分析從入門到精通

前言

Pro／Engineer是基于單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化、特征、全相關(guān)及工程數(shù)據(jù)再利用等概念的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的一個(gè)功能強(qiáng)大的CAD／CAE／CAM軟件，它能將產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)加工的過(guò)程集成在一起，讓所有用戶同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造工作。它是3D產(chǎn)品設(shè)計(jì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。作為業(yè)界領(lǐng)先的生產(chǎn)效率工具，它促進(jìn)用戶采用最佳設(shè)計(jì)做法，同時(shí)確保遵守業(yè)界和公司的標(biāo)準(zhǔn)。集成的參數(shù)化3D CAD／CAM／CAE解決方案可讓設(shè)計(jì)速度比以前快，同時(shí)最大限度地增強(qiáng)創(chuàng)新力度并提高質(zhì)量，最終創(chuàng)造出不同凡響的產(chǎn)品。本書基本涵蓋了Pro／Engineer Wildfire 5.0動(dòng)力學(xué)分析、機(jī)構(gòu)分析兩大部分。從基本操作到模型建立、從概念到綜合實(shí)例、從分析到優(yōu)化設(shè)計(jì)的編制，講述了模塊中各工具的操作方法、使用步驟和基本功能。在每章的最后，以實(shí)例的形式進(jìn)一步鞏固所學(xué)基本工具的使用。本書最后以兩個(gè)典型實(shí)例（二級(jí)減速器、活塞連桿機(jī)構(gòu)）講解了使用Pro／Engineer Wildfire 5.0進(jìn)行工程分析的設(shè)計(jì)過(guò)程。本書的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：編排采用循序漸進(jìn)的方式，適合初、中、高級(jí)讀者逐步掌握Pro／Engineer Wildfire5.0軟件使用的基本操作方法進(jìn)行產(chǎn)品分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)的精髓。以知識(shí)點(diǎn)為介紹單元，通過(guò)概念、操作方法、經(jīng)典實(shí)例，透徹地剖析每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，讓讀者深切掌握每個(gè)知識(shí)點(diǎn)。采用了淺顯易懂的例子，容易上手操作。每個(gè)例子講解步驟簡(jiǎn)單全面，易于理解。對(duì)關(guān)鍵性的技巧以“注意”提醒讀者，減少不必要的時(shí)間和精力去琢磨和研究它。內(nèi)容翔實(shí)，選例典型，針對(duì)性強(qiáng)，敘述言簡(jiǎn)意賅、清晰流暢、講解透徹，能使讀者快速掌握Pro／Engineer Wildfire 5.0動(dòng)力學(xué)分析、機(jī)構(gòu)分析模塊的應(yīng)用要領(lǐng)。結(jié)合內(nèi)容在光盤中配置了大量實(shí)例源文件，以及相關(guān)的視頻講解內(nèi)容，對(duì)書中的各個(gè)重要實(shí)例進(jìn)行針對(duì)性講解，便于讀者掌握實(shí)例操作的流程和技巧本書共分為3篇11章，第1篇（第1～5章）機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析。講述了Pro／Engineer Wildfire 5.0軟件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)和有限元分析的三種模式、動(dòng)力學(xué)分析模塊的介紹、建立運(yùn)動(dòng)模型及設(shè)置運(yùn)動(dòng)環(huán)境、動(dòng)力學(xué)分析和動(dòng)畫制作等基礎(chǔ)知識(shí)；第2篇（第6～9章）結(jié)構(gòu)與熱力學(xué)分析。介紹了結(jié)構(gòu)分析模塊、建立機(jī)構(gòu)分析模型的方法步驟、機(jī)構(gòu)各種結(jié)構(gòu)分析以及熱力學(xué)分析等內(nèi)容。講述了靜態(tài)分析、模態(tài)分析、失穩(wěn)分析、疲勞分析、預(yù)應(yīng)力分析、動(dòng)態(tài)分析以及敏感度分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)等；第3篇（第10章、第ll章）綜合實(shí)例。以最常見(jiàn)的二級(jí)減速器、活塞連桿機(jī)構(gòu)為例，講述了動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)分析創(chuàng)建過(guò)程，鞏固各模塊中常見(jiàn)工具的使用方法和技巧，通過(guò)舉一反三，讓讀者具有獨(dú)立完成項(xiàng)目分析設(shè)計(jì)的能力。

內(nèi)容概要

　　本書涵蓋了Pro／Engineer Wildfire 5．0的Mechanism（運(yùn)動(dòng)／動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)）、Mechanica（有限元分析技術(shù)）兩大模塊，介紹了動(dòng)力學(xué)分析、動(dòng)畫制作、結(jié)構(gòu)分析和熱力學(xué)分析模型的創(chuàng)建及分析過(guò)程。根據(jù)由淺入深、前后呼應(yīng)的教學(xué)原則進(jìn)行內(nèi)容安排，從而使讀者能更快、更深入地理解Pro／ENGINEER Wildfire 5．0軟件中的一些抽象概念、復(fù)雜命令和功能，并對(duì)運(yùn)用該軟件進(jìn)行產(chǎn)品分析的過(guò)程有全面的了解。本書第1章介紹了使用該軟件進(jìn)行分析的3種模式：FEM模式、集成模式和獨(dú)立模式，重點(diǎn)以集成模式為講解對(duì)象，介紹了機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和有限元分析。第2章一第5章介紹了動(dòng)力學(xué)分析模塊的建立和環(huán)境的設(shè)置、動(dòng)力學(xué)分析和動(dòng)畫制作等。第6章一第9章介紹了機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析和熱力學(xué)分析模型的建立及分析過(guò)程。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都使用了命令講解結(jié)合具體實(shí)例的方法，可以在學(xué)習(xí)軟件操作的同時(shí)通過(guò)實(shí)例練習(xí)來(lái)迅速掌握相關(guān)知識(shí)。每部分都有綜合實(shí)例練習(xí)，通過(guò)學(xué)習(xí)的知識(shí)，更加快速有效地掌握軟件的使用。　　本書的特點(diǎn)是詳細(xì)介紹了Pro／Engineer Wildfire 5．0中各種工具命令的使用方法，突出了工具命令的操作方法，使用大量實(shí)例闡述工具命令的使用方法和相關(guān)的知識(shí)和技巧。本書可作為機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)人員學(xué)習(xí)基于Pro／Engineer Wildfire5．0進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)有限元分析的入門與實(shí)踐的書籍，也可作為大專院校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的教材或教學(xué)參考書。

書籍目錄

前言 第1篇　機(jī)構(gòu)動(dòng)力分析 　第1章　動(dòng)力學(xué)與有限元分析概述 　　1.1　機(jī)構(gòu)的工作模式 　　1.2　Pro/Engineer Mechanica的安裝 　第2章　動(dòng)力學(xué)分析 　　2.1　機(jī)構(gòu)模塊介紹 　　2.2　機(jī)構(gòu)工作臺(tái) 　　2.3　菜單欄介紹 　　2.4　工具欄 　　2.5　結(jié)構(gòu)樹(shù) 　第3章　建立運(yùn)動(dòng)模型及設(shè)置運(yùn)動(dòng)環(huán)境 　　3.1　建立常規(guī)連接 　　3.2　建立特殊連接 　　3.3　調(diào)節(jié)連接方式 　　3.4　定義運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 　　3.5　拖動(dòng)和快照 　　3.6　定義伺服電動(dòng)機(jī) 　　3.7　設(shè)置運(yùn)動(dòng)環(huán)境 　　3.8　定義質(zhì)量屬性 　　3.9　術(shù)語(yǔ)表 　第4章　機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 　　4.1　機(jī)構(gòu)分析 　　4.2　分析結(jié)果 　　4.3　常規(guī)機(jī)構(gòu)仿真 　第5章　動(dòng)畫制作 　　5.1　動(dòng)畫制作概述 　　5.2　定義動(dòng)畫 　　5.3　動(dòng)畫制作 　　5.4　生成動(dòng)畫 第2篇　結(jié)構(gòu)與熱力學(xué)分析 　第6章　結(jié)構(gòu)分析概述 　　6.1　結(jié)構(gòu)分析模塊 　　6.2　結(jié)構(gòu)分析工作臺(tái) 　　6.3　菜單欄 　第7章　建立結(jié)構(gòu)分析模型 　　7.1　簡(jiǎn)化模型 　　7.2　創(chuàng)建載荷 　　7.3　創(chuàng)建約束 　　7.4　理想化模型 　　7.5　創(chuàng)建連接 　　7.6　材料 　　7.7　創(chuàng)建模擬測(cè)量 　　7.8　網(wǎng)格劃分 　　7.9　創(chuàng)建曲面區(qū)域和體積塊區(qū)域 　　7.10　顯示控制 　第8章　結(jié)構(gòu)分析 　　8.1　分析的類型 　　8.2　建立結(jié)構(gòu)分析 　　8.3　動(dòng)態(tài)分析 　　8.4　設(shè)計(jì)研究 　　8.5　電動(dòng)機(jī)吊座的結(jié)構(gòu)分析 　第9章　熱力學(xué)分析 　　9.1　熱力學(xué)分析概述 　　9.2　創(chuàng)建熱力載荷 　　9.3　創(chuàng)建邊界條件 　　9.4　建立分析和研究 　　9.5　CPU散熱片分析 第3篇　綜合實(shí)例 　第10章　二級(jí)減速器仿真 　　10.1　二級(jí)減速器仿真概述 　　10.2　裝配模型 　　10.3　建立運(yùn)動(dòng)模型 　　10.4　運(yùn)動(dòng)分析 　第11章　活塞連桿機(jī)構(gòu) 　　11.1　運(yùn)動(dòng)仿真 　　11.2　活塞結(jié)構(gòu)分析 　　11.3　優(yōu)化設(shè)計(jì)

章節(jié)摘錄

插圖：使用軟件對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真和有限元分析，能夠模擬在真實(shí)環(huán)境工作狀況并對(duì)其進(jìn)行分析和研究，盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的缺陷，并驗(yàn)證產(chǎn)品功能和性能的可靠性，提前進(jìn)行修改和優(yōu)化，從而減少制造中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題而付出昂貴的代價(jià)，提高設(shè)計(jì)的可行性和縮短周期。Pro／Engineer Wildfire是集CAD／CAM／CAE于一體的大型三維設(shè)計(jì)軟件，其中CAE包含運(yùn)動(dòng)分析、結(jié)構(gòu)分析和熱力學(xué)分析3大部分，功能強(qiáng)大，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）采用運(yùn)動(dòng)／動(dòng)力學(xué)的理論和方法，通過(guò)CAD繪出實(shí)體模型并設(shè)計(jì)出會(huì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。對(duì)整體機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)／動(dòng)力學(xué)仿真，分析出如位置、速度、加速度、作用力等具有重要的決定機(jī)構(gòu)性能等設(shè)計(jì)參數(shù)的物理數(shù)據(jù)。（2）采用工程數(shù)值分析中的有限元技術(shù)，分析、計(jì)算產(chǎn)品機(jī)構(gòu)的應(yīng)力、變形等物理參數(shù)，分析物理量在空間和時(shí)間上的分布和變化規(guī)律，完成機(jī)構(gòu)的線性、非線性、靜力、動(dòng)力的計(jì)算分析。（3）在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，采用過(guò)程優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，對(duì)產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)參數(shù)、結(jié)構(gòu)形狀等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品機(jī)構(gòu)性能達(dá)到最佳狀態(tài)。（4）采用結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與壽命評(píng)估的理論、方法、規(guī)范，評(píng)估機(jī)構(gòu)的安全性、可靠性和使用壽命。

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