SolidWorks機械設計實戰教程︰有限元分析(附贈CD-ROM)

SolidWorks機械設計實戰教程︰有限元分析(附贈CD-ROM)
定價:198
NT $ 198
  • 作者:@段建中 王曉陽 @編/著
  • 出版社:電子工業出版社
  • 出版日期:2009-06-01
  • 語言:簡體中文
  • ISBN10:7121087928
  • ISBN13:9787121087929
  • 裝訂:平裝 / 193頁 / 普通級 / 單色印刷 / 初版
 

內容簡介

本書以自行車設計為案例,詳細講解了SolidWorks 2009有限元插件Simulation的使用方法。本書第1章介紹了有限元理論的基本入門知識,為讀者正確使用Simulation進行力學分析打下基礎。然後按自行車車把、車架、雞大腿三大部分,分別介紹這3個部位的造型及有限元分析。在本書附錄中介紹了本書的使用方法,SolidWorks2009的界面、工具欄,以及供讀者進一步練習的三維實體造型等。

隨書所附光盤提供了自行車車把車架雞大腿裝配體,以及作為有限元練習用的其他零部件的所有零件造型(.SLDPRT格式)和裝配體造型(.SLDASM格式)的源文件,可供讀者學習時參考。

有限元分析方法與造型設計相比較難掌握,但通過本書的案例分析,一般技術人員都能夠順利地勝任工作。本書以案例驅動的軟件學習模式編寫,不但能使讀者輕松掌握軟件的各種功能,而且學習軟件過程本身也是一個有限元分析能力的訓練過程,可達一箭雙雕的目的,尤其是對于初次接觸有限元分析的讀者大有裨益。

本書可作為各層次院校軟件應用培訓教材,也可作為機械設計從業人員的參考、學習用書。
 

目錄

第1章 有限元分析基礎知識簡介
1.1 有限元分析方法的感性認識
1.2 有限元分析方法的理論基礎簡介
1.2.1 有限元分析理論的基本要點
1.2.2 構造位移函數
1.2.3 位移函數與應力應變之間的關系
1.2.4 位移函數的選擇
1.2.5 位移函數的多項式形式
1.2.6 插值多項式階次的選擇
1.2.7 收斂性要求
1.2.8 有限元法的物理原理
1.2.9 有限元法的應用領域
1.3 Simulaition簡介
1.3.1 建立模型
1.3.2 分析外載荷
1.3.3 簡化模型
1.3.4 處理模型
1.3.5 建立分析
1.3.6 設置分析參數
1.3.7 劃分網格
1.3.8 運行分析
1.3.9 查看結果
第2章 車把的造型與有限元分析
2.1 車把的造型
2.2 車把的有限元分析
2.2.1 簡化模型
2.2.2 處理模型
2.2.3 建立分析與參數設置
2.2.4 劃分網格
2.2.5 運行與結果查看
第3章 車架的造型與有限元分析
3.1 車架的造型
3.2 車架線性靜態分析
3.2.1 簡化模型
3.2.2 處理模型
3.2.3 設置選項
3.2.4 建立分析與參數設置
3.2.5 劃分網格
3.2.6 運行與結果查看
3.2.7 力學計算結果分析
3.2.8 指定區域計算結果查看
3.2.9 設計方案比較
3.2.10 力學分析報告
第4章 雞大腿裝配體的造型與有限元分析
4.1 雞大腿裝配體造型
4.1.1 腳踏板組件的造型
4.1.2 腳踏板其他零件造型
4.1.3 腳踏板組件的裝配
4.1.4 雞大腿造型
4.1.5 軸的造型
4.1.6 雞大腿軸承組件造型
4.1.7 雞大腿其他零件造型
4.1.8 雞大腿裝配體的裝配
4.2 雞大腿裝配體線性靜態分析
4.2.1 受力分析與模型簡化
4.2.2 處理模型
4.2.3 添加載荷與約束
4.2.4 定義零件之間的接觸與縫隙
4.2.5 劃分網格及初步分析
4.2.6 裝配體分析
附錄A 本書使用方法
A.1 主要內容簡介
A.2 學習技巧
A.3 界面調整
附錄B SolidWorks 2009界面與操作簡介
B.1 啟動SolidWorks
B.2 草圖工具欄命令
B.3 特征工具欄命令
B.4 裝配體工具欄
B.5 各種形狀鼠標指針的含義
附錄C 有限元零件分析自學模型——前叉建模
附錄D 有限元裝配體分析自學模型——前軸裝配體建模
D.1 前軸承組件1的造型
D.2 前軸承組件2的造型
D.3 前軸承組件3的造型
D.4 前軸承組件4的造型
D.5 前軸承組件5的造型
D.6 前軸承裝配體的裝配
 

這套叢書共4本,其中三維實體設計2本、有限元分析1本、三維動畫設計1本。它們是寫給那些從來沒有接觸過三維設計軟件的讀者以及那些使用過其他CAD軟件但不熟悉SolidWorks的讀者。你們或許是技術工人、在校大學生、技校學生乃至習慣于手工畫圖的年長工程師。我相信,只要具有初級計算機操作技能、機械制圖以及基本機械設計背景的任何讀者通過本書的訓練,就會在短時間內“上手”,即用SolidWorks完成你們的設計任務。當然,前提是必須一絲不苟地完成本書中的所有實戰演練,在自學的情況下大約需要l~2周左右時間。

那麼,這套叢書有什麼“高明”之處呢?

(1)我相信這樣的原則︰初學者學習軟件最快捷、最省事的辦法是“照貓畫虎”。也就是說,初學者用不著先問為什麼,盡管按照書中實例的操作步驟一步一步地往前“走”,當你畫完一些零件或裝配體後,就會逐漸地從“知其然”變成“知其所以然”。這是我從自己多年的教學和培訓實踐中總結出來的經驗,一定對你有效。你也許會認可這樣的說法︰一個從來沒下過象棋的人,教官如果只給他/她講象棋的理論或棋譜,他/她一定會覺得莫名其妙,學了半天什麼也沒學到。

(2)這套叢書選擇的設計對象有初學者熟知的機械產品(如魔方、減速器等),也有經過市場考驗、結構相對比較復雜的柴油機油泵。前者用不著很專業的機械設計知識,同時也很有趣。當你把自己設計好的零件裝配成漂亮的成品後,不但會產生小小的成就感,而且也會覺得SolidWorks並不難學,你甚至會產生立即設計新產品的欲望。對于有一定設計基礎的讀者,可采用本叢書中的柴油機油泵設計來體驗較復雜機械產品的設計樂趣。

(3)本叢書是按“傻瓜”風格編寫的,給出的畫圖步驟使初學者“用不著費腦筋”就能完成實戰演練中的設計任務。這也是“照貓畫虎”原則的體現。

(4)在每一個實戰演練開始前,都要介紹設計對象的原理和機械結構。這樣會避免讀者在設計過程中的盲目性。

本叢書中的實戰演練基本上涵蓋了機械設計中常用的結構零件、裝配體、力學分析及動畫設計。每本書的學習完成後,你會感悟到SolidWorks是你未來工作的強有力助手,剩下的事情就是如何提高設計速度了。

我們國家正在向制造業強國邁進,如果不培養眾多的機械設計工作者的話,這一期望將會成為泡影。而CAD軟件的普及將會使得過去只有行業高手才能勝任的工作變得一般技術人員也容易掌握。如今,借助于軟件一個職業學院的在校生可以設計復雜的葉輪,這在手工設計時代是很難做到的。

軟件改變了設計生態,其結果就是︰新手成為高手的成熟時間大大縮短,更多平均智商的設計者會創造出過去經驗豐富的工程師才有可能設計的作品,未來五花八門的新設計很有可能大多出自“平庸者”之手。“天生我才必有用”這句話在軟件時代,對于那些掌握了軟件使用竅門者才會是真實。因為一個機器變成實物的過程,“構思一設計一力學分析一施工圖紙一制造一試車(虛擬)”的諸環節中,除了實物以外,都要仰仗軟件。

對于一位在制造業使用軟件多年的大學教師,處于這樣的時代是十分令人激動的。我很願意把自己的學習和教學培訓經驗傳授給大家。高效地傳播實用知識是大學教師之重要職責,我們寫這套叢書的目的就是讓更多的年輕人掌握機械設計的利器,為我國制造業人才培養做出力所能及的貢獻。同時我們也希望這種特色寫法的書能夠在SolidWorks培訓教材市場上能 佔有一席之地。

本叢書4本教程的名稱如下︰

‧Solidworks初學者實戰教程——魔方、虎鉗、減速器設計

‧Solidworks機械設計實戰教程——柴油機油泵設計

‧Solidworks機械設計實戰教程——動畫設計

‧Solidworks機械設計實戰教程——有限元分析

需要說明的是,本叢書中介紹的造型方法、力學分析、動畫設計及其步驟不一定是最簡潔的。讀者在學完每本教程之後,希望能提出更好的設計方案,並請將你的結果發布在“機械設計與制造學習網(www.2mmm.net)”的“設計與加工軟件”欄目,供後繼的初學者參考。關于本書中的錯誤以及不完善之處請讀者反饋至︰[email protected][email protected]

參與本叢書撰寫工作的還有馮利、達明遠、王曉陽、郝魁先生。他們幾位都是SolidWorks的愛好者和卓有成效的使用者,其學習和設計經歷充分印證了本書所倡導的CAD軟件學習理念。此外,我的另外幾個學生王康、劉富堂、張治業等同學也提供了部分造型素材。在此對他們的辛勤勞動表示衷心的感謝。

段建中
2009年5月
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