SOLIDWORKS2022有限元、虚拟样机与流场分析从入门到精通

定　　价：89 元

• 作者：胡仁喜崔秀梅万金环等编著
• 出版时间：2023/7/1
• ISBN：9787111731665
• 出 版 社：机械工业出版社

• 中图法分类：TH122 
• 纸张：胶版纸
• 开本：16开

内容简介

本书包含SOLIDWORKS 2022有限元分析、虚拟样机和流场分析三大部分，以分析为中心，贯穿从有限元分析到流体分析的工程实践全过程。
本书包括有限元分析中的静态分析、频率分析、热力分析、疲劳分析、非线性分析、屈曲分析、跌落测试分析、压力容器设计、设计算例优化和评估分析，多体动力学虚拟样机技术及流场分析技术。
为了方便广大读者更加形象直观地学习本书，随书配赠多媒体光盘，包含全书实例操作过程录屏讲解AVI文件和实例源文件，以及额外赠送的SOLIDWORKS工业设计相关操作实例的录屏讲解AVI电子教材。
本书适合自学用户，包括制造类企业的工程技术人员，并可作为高校机械专业的课程设计用书及CAD/CAE课程教材。

序 言

SOLIDWORKS是基于Windows的三维实体设计软件，全面支持微软的OLE技术，并且支持OLE2.0的API后继开发工具。它改进了CAD/CAE/CAM领域传统的集成方式，使不同的应用软件能集成到同一个窗口，共享同一数据信息，以相同的方式操作，没有文件传输的烦恼。基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统能够贯穿设计、分析、加工和数据管理整个过程。SOLIDWORKS凭借其在关键技术的突破、深层功能的开发和工程应用领域的不断拓展，成为CAD市场中的主流产品。
随着软件功能的不断集成与发展，SOLIDWORKS在CAE领域的功能越来越强大，目前SOLIDWORKS已经集成了SOLIDWORKS Simulation、SOLIDWORKS Motion、SOLIDWORKS Flow Simulation三大CAE分析模块，分别用于有限元分析、虚拟样机及运动仿真、流体动力学分析。SOLIDWORKS的这些CAE功能与SOLIDWORKS平台高度集成，与SOLIDWORKS建模功能无缝衔接，可以直接调用SOLIDWORKS模型数据，简便快捷，不会出现某些CAD软件和CAE软件在数据传输时容易出现的数据转换困难和数据丢失现象，分析过程简单而准确，既节省计算时间，也节省计算机磁盘空间，因此得到了越来越广泛的应用。和一些传统CAE分析软件相比，SOLIDWORKS的CAE功能灵活简单，精度够用，结果准确。
本书以工程实例贯穿始终，在编写的过程中吸收了大量工程技术人员应用SOLIDWORKS软件的经验，将重要的知识点嵌入具体的设计中，讲解力求清晰、明了、易懂、易学和易掌握，可以使读者边学习边操作。
本书在内容编排上由浅入深，循序渐进，力求避免只停留在对SOLIDWORKS初级功能的介绍上，深入挖掘SOLIDWORKS内在的强大功能，可以使读者全面深入地了解SOLIDWORKS软件，从本质上提高读者的设计及分析能力。本书可作为中高等院校机械专业的CAD/CAE课程或机械设计课程教材，也可作为读者自学用书或作为机械设计专业人员的参考工具书。
本书共13章。第1章概括地介绍了SOLIDWORKS Simulation的功能、特点和使用方法；第2章～第9章介绍了有限元分析模块SOLIDWORKS Simulation 2022的应用，包括静态分析、频率分析、热力分析、疲劳分析、非线性分析、屈曲分析、跌落测试分析和压力容器设计、设计算例优化和评估分析；第10章和第11章讲述了SOLIDWORKS Motion 2022技术基础及仿真分析实例；第12章和第13章讲述了SOLIDWORKS Flow Simulation 2022技术基础及分析实例。
本书具有以下几大特点：
1.编者权威
编者有着多年的计算机辅助设计领域工作经验和教学经验。本书是编者总结多年的设计经验以及教学的心得体会精心编著而成，力求全面细致地展现出SOLIDWORKS 2022在CAE分析应用领域的各种功能和使用方法。
2.内容全面
本书是市面上未曾有过的将SOLIDWORKS的有限元分析、虚拟样机和流场分析三大CAE分析模块集中在一起进行全面介绍的图书，可以实现一书在手，SOLIDWORKS的CAE分析功能全掌握。
3.实例专业
书中实例具有很好的实践操作可行性，其中很多实例本身就是工程设计项目案例，经过编者精心提炼和改编，不仅可以保证读者能够学好知识点，更重要的是能帮助读者掌握实际的操作技能。
4.提升技能
本书将工程分析中涉及的专业知识融入了其中，能够让读者深刻体会到利用SOLIDWORKS进行工程分析的完整过程和使用技巧，有利于提高读者技术储备，使读者能够快速掌握操作技能。
5.知行合一
本书结合大量的实例详细讲解了SOLIDWORKS 2022的知识点，这些实例能够让读者在学习的过程中了解并掌握SOLIDWORKS 2022的操作技巧，同时培养其工程分析实践能力。
为了方便广大读者更加形象直观地学习本书，随书配赠了多媒体电子资料，其中包含了全书实例操作过程录屏讲解AVI文件和实例源文件，以及拓展知识的SOLIDWORKS工业设计相关操作实例的录屏讲解AVI电子教材，总教学时长达1000分钟。读者可以登录百度网盘（https://pan.baidu.com/s/1A1JqS2trFGqBz-WqFTe5jA）或者扫描下方二维码，输入密码swsw下载本书电子资料。


本书由三维书屋工作室策划，由胡仁喜、崔秀梅、万金环主要编写，其中胡仁喜编写了第1章～第6章，崔秀梅编写了第7章～第11章，万金环编写了第12章和第13章，刘昌丽、康士廷、闫聪聪、杨雪静、卢园、孟培、李亚莉、解江坤、秦志霞、张亭、毛瑢、闫国超、吴秋彦、甘勤涛、李兵、王敏、孙立明、王玮、王培合、王艳池、王义发、王玉秋、张琪、朱玉莲、徐声杰、张俊生、王兵学参加了部分编写整理工作。
由于编者水平有限，书中不足和错误在所难免，恳请读者予以指正。欢迎广大专家和读者发邮件至[e-mail]交流指导，也欢迎加入三维书屋图书学习交流群（QQ：379090620）交流探讨。


编 者

目 录

前言
第1章 SOLIDWORKS Simulation 2022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 2022的功能和特点4
1.4 SOLIDWORKS Simulation 2022的启动6
1.5 SOLIDWORKS Simulation 2022的使用6
1.5.1 算例专题6
1.5.2 定义材料属性9
1.5.3 载荷和约束10
1.5.4 网格的划分和控制12
1.5.5 运行分析与观察结果13
第2章 静态分析16
2.1 单一网格静应力分析17
2.1.1 静态算例的概念17
2.1.2 四面体实体单元17
2.1.3 实例内六角扳手18
2.1.4 三角形壳单元22
2.1.5 实例书挡26
2.1.6 梁单元33
2.1.7 实例鞋架36
2.2 混合网格静应力分析44
2.2.1 混合网格实体单元、壳单元和梁单元44
2.2.2 实例椅子44
第3章 频率分析57
3.1 频率分析概述58
3.2 零件的频率分析58
3.2.1 带约束的频率分析58
3.2.2 实例带约束的风叶的振动分析59
3.2.3 不带约束的频率分析64
3.2.4 实例不带约束的风叶的振动分析64
3.2.5 带载荷的频率分析67
3.2.6 实例带载荷和约束的风叶的振动分析67
3.3 装配体的频率分析70
3.3.1 全部接合的频率分析70
3.3.2 实例脚轮装配全部接合的频率分析70
3.3.3 部分接合的频率分析78
3.3.4 实例脚轮装配部分接合的频率分析78
第4章 热力分析82
4.1 热力分析概述83
4.1.1 热力分析材料属性83
4.1.2 热传递的原理83
4.2 稳态热力分析84
4.2.1 稳态热力分析术语84
4.2.2 实例芯片的稳态热力分析85
4.3 瞬态热力分析91
4.3.1 阶梯热载荷的瞬态热力分析91
4.3.2 实例芯片阶梯热载荷的瞬态热力分析93
4.3.3 变化热载荷的瞬态热力分析98
4.3.4 实例芯片变化热载荷的瞬态热力分析99
4.3.5 恒温控制热载荷的瞬态热力分析101
4.3.6 实例芯片恒温控制热载荷的瞬态热力分析101
4.4 带辐射的热力分析104
4.4.1 带辐射的热力分析104
4.4.2 实例灯泡辐射的热力分析105
4.5 高级热应力2D简化110
4.5.1 2D简化的属性管理器介绍110
4.5.2 实例换热管的2D热力分析和热应力分析112
第5章 疲劳分析120
5.1 疲劳分析概述及术语121
5.1.1 疲劳分析概述121
5.1.2 疲劳S-N曲线122
5.2 恒定振幅疲劳分析和变幅疲劳分析124
5.2.1 恒定振幅疲劳分析属性125
5.2.2 添加事件（恒定）属性管理器介绍127
5.2.3 变幅疲劳分析属性129
5.2.4 添加事件（可变）属性管理器介绍130
5.3 综合实例弹簧的变幅疲劳分析132
第6章 非线性分析141
6.1 非线性静态分析142
6.1.1 非线性静态分析概述142
6.1.2 非线性分析适用场合144
6.1.3 非线性分析的类型144
6.2 几何非线性分析145
6.2.1 几何非线性分析概述145
6.2.2 实例弹簧146
6.3 材料非线性分析152
6.3.1 材料塑性分析152
6.3.2 实例轴153
6.4 边界非线性接触分析159
6.4.1 接触159
6.4.2 实例卷簧159
第7章 屈曲分析165
7.1 屈曲分析概述166
7.1.1 线性屈曲与非线性屈曲166
7.1.2 屈曲属性167
7.2 实例导杆的线性屈曲分析168
7.3 实例圆柱连接杆非线性屈曲分析173
第8章 跌落测试分析和压力容器设计182
8.1 跌落测试分析183
8.1.1 跌落测试分析的步骤183
8.1.2 实例茶杯在刚性地面跌落测试分析187
8.1.3 实例茶杯在弹性地面跌落测试分析192
8.1.4 实例茶杯弹塑性跌落测试分析194
8.1.5 实例散热扇接触跌落测试分析196
8.2 压力容器设计分析201
8.2.1 压力容器设计概述201
8.2.2 压力容器设计的分析步骤201
8.2.3 线性化应力结果202
8.2.4 实例立式空气储罐设计204
第9章 设计算例优化和评估分析213
9.1 设计算例优化和评估分析概述214
9.1.1 设计算例214
9.1.2 定义设计变量、约束和目标216
9.1.3 优化设计算例219
9.1.4 评估设计算例220
9.1.5 定义设计算例属性220
9.1.6 查看结果221
9.2 实例泵体的结构优化分析223
9.3 实例泵体的评估分析234
第10章 SOLIDWORKS Motion 2022技术基础239
10.1 虚拟样机技术及运动仿真240
10.1.1 虚拟样机技术240
10.1.2 数字化功能样机及机械系统动力学分析241
10.2 Motion分析运动算例242
10.2.1 弹簧242
10.2.2 阻尼243
10.2.3 接触244
10.2.4 引力244
10.3 用SOLIDWORKS Motion分析曲柄滑块机构245
10.3.1 SOLIDWORKS Motion 2022的启动246
10.3.2 曲柄滑块机构的参数设置246
10.3.3 仿真求解250
第11章 SOLIDWORKS Motion 2022仿真分析实例255
11.1 连杆运动机构256
11.1.1 调入模型设置参数256
11.1.2 仿真求解257
11.2 阀门凸轮机构259
11.2.1 调入模型设置参数259
11.2.2 仿真求解263
11.2.3 优化设计266
11.3 挖掘机运动机构268
11.3.1 调入模型设置参数268
11.3.2 仿真求解270
11.4 球摆机构273
11.4.1 调入模型设置参数273
11.4.2 仿真求解273
11.4.3 支架受力分析275
第12章 SOLIDWORKS Flow Simulation 2022技术基础277
12.1 计算流体动力学基础2