前言
第1章 有限元分析基礎1
1.1 概述1
1.1.1 有限元分析的概念1
1.1.2 一般步驟1
1.1.3 優越性2
1.1.4 應用領域3
1.2 基礎知識4
1.2.1 基本概念4
1.2.2 基本方程7
1.2.3 位移模式9
1.2.4 虛位移原理15
1.2.5 平面問題分類17
1.3 模型建立20
1.3.1 建模原則20
1.3.2 單元類型及特性定義23
1.3.3 對稱性分析24
1.3.4 邊界條件的建立27
1.4 靜力學分析36
1.4.1 桿系分析36
1.4.2 彈性力學平面問題43
1.4.3 軸對稱問題46
1.4.4 空間問題51
1.4.5 薄板彎曲56
1.5 動態分析59
1.5.1 內容與任務59
1.5.2 單元分析60
1.5.3 總體矩陣集成62
1.5.4 固有特性分析62
1.5.5 響應分析64
第2章 CATIA工程分析模塊綜述66
2.1 概況66
2.1.1 模塊功能66
2.1.2 進入模塊前的設置66
2.1.3 進入模塊的方法69
2.2 工作窗口71
2.2.1 窗口布局71
2.2.2 工具欄71
2.2.3 結構樹77
2.3 工程分析流程78
第3章 模型准備及預處理79
3.1 材料添加79
3.1.1 材料添加方法79
3.1.2 材料庫81
3.1.3 零件材料添加86
3.1.4 裝配件材料添加88
3.1.5 連接關系材料添加90
3.2 用戶自定義材料91
3.3 材料的修改94
3.3.1 材料屬性的修改94
3.3.2 材料紋理的定位98
3.4 模型簡化99
3.4.1 裝配體簡化99
3.4.2 零部件細節處理100
第4章 網格划分102
4.1 網格划分的基本原則102
4.2 網格划分的方法103
4.3 通用結構分析工作台划分網格104
4.3.1 實體網格划分104
4.3.2 曲面網格划分112
4.3.3 梁單元網格划分114
4.4 高級網格划分工作台划分網格118
4.4.1 曲面填充的實體網格划分118
4.4.2 曲面網格划分120
4.4.3 高級梁單元網格划分134
4.5 網格質量分析141
4.5.1 自由棱邊顯示142
4.5.2 交叉和干涉檢查144
4.5.3 重復單元檢查146
4.5.4 平面切割150
4.5.5 單元質量分析150
4.6 定義單元特性157
4.6.1 實體單元特性157
4.6.2 殼單元特性162
4.6.3 梁單元特性167
第5章 虛擬零件176
5.1 概述176
5.1.1 定義176
5.1.2 工具欄177
5.2 柔性虛件和剛性虛件178
5.2.1 柔性虛件178
5.2.2 剛性虛件179
5.2.3 剛柔性虛件的區別180
5.3 接觸虛件181
5.4 彈簧虛件183
5.4.1 柔性彈簧虛件183
5.4.2 剛性彈簧虛件187
5.4.3 剛柔性彈簧虛件的區別189
第6章 連接關系190
6.1 概述190
6.2 通用連接關系190
6.3 點連接關系192
6.3.1 裝配件內點連接關系192
6.3.2 零件內點連接關系194
6.4 線連接關系196
6.4.1 裝配件內線連接關系196
6.4.2 零件內的線連接關系198
6.5 面連接關系200
6.5.1 裝配件內面連接關系200
6.5.2 零件內面連接關系201
6.6 點連接支撐202
6.6.1 點—點連接關系203
6.6.2 結合面分析點204
第7章 連接特性206
7.1 概述206
7.2 面—面連接特性208
7.2.1 滑動連接特性208
7.2.2 接觸連接特性210
7.2.3 扣緊連接特性213
7.2.4 扣緊彈性連接特性215
7.2.5 過盈配合連接特性217
7.2.6 螺紋連接特性219
7.3 距離連接特性224
7.3.1 剛性連接特性225
7.3.2 柔性連接特性227
7.3.3 虛擬螺紋連接特性229
7.3.4 虛擬彈性螺紋連接特性231
7.3.5 用戶自定義距離連接特性233
7.4 焊接連接特性236
7.4.1 焊點連接特性237
7.4.2 焊縫連接特性239
7.4.3 焊面連接特性241
7.5 基於點的連接特性244
7.5.1 節點—節點連接特性244
7.5.2 結合面點連接特性247
第8章 約束249
8.1 概述249
8.2 夾緊約束249
8.3 運動副約束251
8.3.1 滑動約束251
8.3.2 棱柱約束253
8.3.3 圓柱鉸約束255
8.3.4 球鉸約束257
8.3.5 鉸接約束259
8.4 高級約束261
8.4.1 用戶自定義約束261
8.4.2 靜定約束263
第9章 載荷265
9.1 概述265
9.2 壓強265
9.3 力267
9.3.1 均布力267
9.3.2 力矩269
9.3.3 軸承載荷270
9.3.4 導入力274
9.3.5 導入力矩277
9.4 體運動載荷280
9.4.1 加速度280
9.4.2 離心力282
9.5 力密度283
9.5.1 線力密度283
9.5.2 面力密度285
9.5.3 體積力密度287
9.5.4 力密度288
9.6 強制位移載荷290
9.7 溫度291
9.7.1 溫度場292
9.7.2 熱解方案導出的溫度場293
9.8 高級載荷294
9.8.1 組合載荷294
9.8.2 裝配載荷298
第10章 模型檢查300
10.1 實體檢查300
10.2 連接檢查304
10.3 檢查其他屬性307
第11章 求解與分析310
11.1 求解310
11.1.1 計算311
11.1.2 全局適應性調整313
11.1.3 全局適應性計算314
11.2 求解工具318
11.2.1 指定外部存儲318
11.2.2 清除外部存儲320
11.2.3 指定臨時外部存儲321
11.3 結果分析322
11.3.1 圖像322
11.3.2 分析工具335
11.3.3 生成報告350
11.4 插入新的分析案例354
第12章 工程實例357
12.1 彈性支撐件357
12.1.1 模型准備357
12.1.2 創建虛件368
12.1.3 施加約束371
12.1.4 施加載荷372
12.1.5 模型檢查與網格質量檢查374
12.1.6 計算與分析375
12.2 大型機架378
12.2.1 模型准備379
12.2.2 定義連接關系與連接特性382
12.2.3 創建虛件384
12.2.4 定義約束384
12.2.5 施加載荷386
12.2.6 模型檢查386
12.2.7 計算與分析387
12.3 輕型轉向驅動橋388
12.3.1 模型准備389
12.3.2 定義連接關系與連接特性392
12.3.3 添加虛件393
12.3.4 定義約束395
12.3.5 施加載荷395
12.3.6 模型檢查400
12.3.7 計算與分析401
12.4 曲軸模態分析402
12.4.1 模型准備402
12.4.2 網格划分403
12.4.3 模型檢查405
附錄A 工程分析常用力學符號及物理量綱409
附錄B CATIA工程分析功能圖標一覽表411
參考文獻418
