机械CAE分析原理及工程实践PDF电子书下载

前言 1

第1章 CAE基本原理及模拟仿真 1

1．1CAE技术基本概念 1

1．2CAE发展历史 2

1．3CAE分析过程及模拟仿真步骤 6

1．3．1有限元法的分析过程 6

1．3．2基于虚拟样机技术的仿真步骤 8

1．4CAD/CAE/CAM集成化 11

1．5部分CAE通用软件介绍 15

第2章 机械结构强度分析中的CAE技术 35

2．1机械结构强度CAE分析原理——有限元分析基础理论与方法 35

2．1．1有限元分析方法的基本概念 35

2．1．2结构静力的有限元分析过程 36

2．1．2．1单元特性推导 36

2．1．2．2总刚度矩阵的形成 44

2．1．2．3载荷移置 45

2．1．2．4约束处理 48

2．1．2．5求解线形方程组 48

2．1．2．6计算其他物理量 48

2．1．2．7计算结果处理 49

2．1．2．8结果显示 49

2．2机械结构强度有限元分析过程中的关键技术 49

2．2．1实体模型的有效建立 49

2．2．1．1分析对象的有效简化 49

2．2．1．2降维处理 52

2．2．1．3对称与反对称性的利用 53

2．2．1．4复杂结构中构件的连接 54

2．2．2模型网格划分 56

2．2．2．1单元精度与单元选择 56

2．2．2．2网格划分原则 57

2．2．3位移边界确定及力的边界条件 63

2．2．3．1位移边界条件确定 63

2．2．3．2力的边界条件 65

2．2．4求解策略 65

2．2．4．1求解方法 65

2．2．4．2多载荷步求解 67

2．2．5计算精度的改善 67

2．3大型工程机械结构的强度CAE分析示例 69

2．3．1汽车起重机伸缩吊臂结构有限元分析 70

2．3．1．1伸缩吊臂有限元建模过程 71

2．3．1．2QY25K吊臂分析示例 73

2．3．1．3QAY125吊臂分析示例 76

2．3．1．4小结 80

2．3．2汽车起重机车架有限元分析 80

2．3．2．1车架部分有限元建模过程 81

2．3．2．2固定支腿与活动支腿有限元建模 82

2．3．2．3QY35K车架分析示例 82

2．3．2．4QAY125车架分析示例 84

2．4特殊结构CAE分析示例 91

2．4．1锚具组件有限元分析 91

2．4．1．1单孔锚具有限元分析模型 92

2．4．1．2两种锚板锥角的计算结果比较 94

2．4．1．3夹片与锚板间摩擦因数对锚固性能的影响 97

2．4．2质量流量计测量管有限元建模及分析 99

2．4．2．1有限元模型建立 99

2．4．2．2有限元法与解析法结果的比较 103

2．4．2．3U形管科氏流量计的分析 104

2．4．2．4科氏质量流量计的仿真分析 105

第3章 机械结构稳定性的CAE分析 112

3．1机械结构屈曲稳定性分析原理 112

3．1．1杆的稳定性 113

3．1．2板的稳定性 115

3．2结构屈曲稳定性CAE分析过程 118

3．3分析示例——汽车起重机伸缩吊臂结构局部稳定性分析 119

3．3．1伸缩吊臂结构局部稳定性分析的有限元建模 120

3．3．2分析示例 122

3．4吊臂结构局部稳定性的二次开发 127

3．4．1二次开发方案 127

3．4．2二次开发过程 128

3．4．3实例运行 133

第4章 机械CAE分析中的优化设计 136

4．1优化设计基本原理 136

4．1．1优化设计建模 136

4．1．2优化设计问题的基本求解方法 139

4．1．3优化设计的一般过程 141

4．1．4机械优化设计的分类 143

4．2CAE分析中的优化设计方法 143

4．2．1提高优化设计CAE分析效率的近似方法 144

4．2．2CAE分析中的优化技术特点 147

4．3CAE优化设计过程 148

4．3．1CAE优化过程基本要素 148

4．3．2CAE优化设计步骤 150

4．4示例——吊臂CAE参数优化设计 151

第5章 CAE分析技术的网络化 160

5．1CAE分析网络化的体系结构 161

5．1．1基于应用服务提供商模式的CAE远程分析服务体系结构 161

5．1．2基于动态服务器网页ASP技术及CAE软件集成的Web-CAE体系结构 162

5．2基于CAE分析网络化系统实现 165

5．2．1基于应用服务提供商模式的CAE远程分析服务系统 165

5．2．2基于动态服务器网页ASP技术及CAE软件集成的Web-CAE系统 166

5．3CAE分析网络化工程示例 168

5．3．1锚具零件网络化有限元分析 168

5．3．2齿轮传动网络化有限元分析 174

第6章 CAE分析的研究趋势 182

6．1基于知识的CAE分析 182

6．1．1基于知识的CAE分析建模结构 182

6．1．2CAE分析建模知识分类与表达 183

6．1．3知识的推理、计算及知识库的动态更新 187

6．2协同CAE分析技术 188

6．2．1协同CAE分析的体系结构 190

6．2．2协同CAE系统功能模块结构 191

6．2．3系统实现的技术方案 193

6．2．4协同CAE系统的关键技术 194

6．3CAD/CAE集成化建模 196

6．3．1影响CAD与CAE集成的因素 197

6．3．2CAD/CAE集成化建模方式 198

参考文献 203