Pro/ENGINEER Wildfire 5.0工程結(jié)構(gòu)有限元分析

第1章 Pro/MECHANICA Structure簡介 1.1 Pro/MECHANICA及其工作模式簡介 1.1.1 集成模式 1.1.2 獨立模式 1.1.3 獨立模式與集成模式的比較 1.2 Pro/MECHANICA的安裝 1.3 Pro/MECHANICA Structure簡介 1.3.1 Pro/MECHANICA Structure的主要功能 1.3.2 Pro/MECHANICA Structure的分析類型第2章 Pro/MECHANICA Structure基礎(chǔ) 2.1 Pro/MECHANICA Structure分析的基本工作流程 2.1.1 Native Mode模式下的工作流程 2.1.2 FEM模式下的工作流程 2.2 Pro/MECHANICA Structure的用戶界面 2.2.1 進(jìn)入Pro/MECHANICA Structure模式 2.2.2 菜單欄 2.2.3 常用工具欄第3章 有限元分析模型的建立 3.1 模型類型 3.1.1 3D模型 3.1.2 平面應(yīng)力模型 3.1.3 平面應(yīng)變模型 3.1.4 2D軸對稱模型 3.2 模型的簡化 3.2.1 殼 3.2.2 梁 3.2.3 彈簧 3.2.4 質(zhì)量 3.3 連接的創(chuàng)建 3.3.1 界面 3.3.2 創(chuàng)建焊縫連接實例 3.3.3 創(chuàng)建剛性連接實例 3.3.4 受力連接 3.3.5 緊固件連接 3.4 有限元分析中材料的分配設(shè)置 3.4.1 特性參數(shù) 3.4.2 添加材料 3.4.3 制作材料庫 3.5 分析基準(zhǔn)特征的創(chuàng)建 3.5.1 模型基準(zhǔn) 3.5.2 曲面區(qū)域 3.5.3 體積塊區(qū)域 3.6 當(dāng)前坐標(biāo)系第4章 約束和載荷的設(shè)置及單元網(wǎng)格的劃分 4.1 有限元分析中的負(fù)荷類型 4.1.1 力/力矩載荷 4.1.2 壓力載荷 4.1.3 承載載荷 4.1.4 重力載荷 4.1.5 離心載荷 4.1.6 溫度載荷 4.2 有限元分析中的約束類型 4.2.1 位移約束 4.2.2 平面約束 4.2.3 銷釘約束 4.2.4 球約束 4.2.5 對稱約束 4.3 單元網(wǎng)格的劃分 4.3.1 Native Mode模式下單元網(wǎng)格的控制和創(chuàng)建 4.3.2 FEM模式下的網(wǎng)格劃分第5章 有限元分析應(yīng)用基礎(chǔ)實例 5.1 梁和剛架 5.1.1 梁坐標(biāo)系 5.1.2 集中載荷作用下的懸臂梁頂端位移(視頻講解3分37秒) 5.1.3 分布載荷作用下的U型梁(視頻講解5分13秒) 5.1.4 二維剛架(視頻講解3分42秒) 5.2 平面應(yīng)力模型(視頻講解4分44秒) 5.3 平面應(yīng)變模型(視頻講解2分45秒) 5.4 薄殼模型(視頻講解2分2秒) 5.5 軸對稱模型(視頻講解3分11秒) 5.6 實體模型 5.6.1 盤形實體模型(視頻講解2分9秒) 5.6.2 實體-薄殼模型(視頻講解2分57秒)第6章 靜力分析 6.1 直齒圓柱齒輪受力分析(視頻講解10分44秒) 6.2 組件靜壓力分析(視頻講解4分44秒) 6.3 鈑金件靜力分析(視頻講解6分44秒) 6.4 圓柱形薄殼屋頂靜力分析(視頻講解6分8秒) 6.5 軸和孔收縮配合接觸分析(視頻講解6分1秒) 6.6 滾珠軸承受力分析第7章 模態(tài)分析 7.1 中空懸臂梁的固有頻率分析(視頻講解2分51秒) 7.2 集中質(zhì)量的懸臂梁頻率分析(視頻講解2分18秒) 7.3 橋梁固有頻率分析(視頻講解2分31秒) 7.4 建筑結(jié)構(gòu)頻率分析(視頻講解4分1秒)第8章 疲勞分析 8.1 Fatigue Advisor簡介 8.2 材料的疲勞特性 8.3 疲勞載荷 8.4 連接環(huán)疲勞分析(視頻講解3分51秒) 8.5 撥片疲勞分析(視頻講解4分9秒) 8.6 活塞疲勞分析(視頻講解2分14秒) 8.7 扳手疲勞分析(視頻講解2分47秒)第9章 失穩(wěn)分析 9.1 細(xì)長桿失穩(wěn)分析(視頻講解2分42秒) 9.2 薄板失穩(wěn)分析(視頻講解2分59秒) 9.3 框架失穩(wěn)分析(視頻講解2分57秒) 9.4 徑向力下半圓環(huán)失穩(wěn)分析(視頻講解3分14秒) 9.5 具有變截面的柱的失穩(wěn)分析(視頻講解3分20秒)第10章 預(yù)應(yīng)力分析(視頻講解9分11秒) 10.1 預(yù)應(yīng)力靜態(tài)分析 10.2 預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析第11章 動態(tài)響應(yīng)分析 11.1 動態(tài)時域分析(視頻講解5分5秒) 11.2 動態(tài)頻域分析(視頻講解5分46秒) 11.3 動態(tài)沖擊分析(視頻講解6分14秒)第12章 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計及多參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(視頻講解13分14秒) 12.1 優(yōu)化設(shè)計簡介 12.1.1 Mechanica中優(yōu)化設(shè)計的一般過程 12.1.2 建立優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型 12.2 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計 12.3 靈敏度分析 12.4 懸臂梁優(yōu)化設(shè)計參考文獻(xiàn)

2100433B

《Pro/ENGINEER Wildfire 5.0工程結(jié)構(gòu)有限元分析》介紹了基于Pro/ENGINEER Wildfire 5.0的MECHANICA Structure模塊在結(jié)構(gòu)分析方面的應(yīng)用，圖文并茂，引導(dǎo)讀者熟練掌握使用結(jié)構(gòu)分析模塊進(jìn)行靜力分析、模態(tài)分析、疲勞分析、失穩(wěn)分析、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、靈敏度分析及優(yōu)化分析。書中所有實例均為常見的模型，隨書光盤包含了全部實例的源文件和結(jié)果文件。光盤中還包含了所有實例操作過程的AVI演示視頻，并附有詳細(xì)的講解，供讀者在學(xué)習(xí)過程中選擇使用。

《Pro/ENGINEER Wildfire 5.0工程結(jié)構(gòu)有限元分析》可作為工程設(shè)計技術(shù)人員學(xué)習(xí)基于Pro/ENGINEER Wildfire 5.0進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)有限元分析的入門與實踐書籍，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。

Pro/ENGINEER Wildfire 5.0（以下簡稱Pro/E 5.0）是一款在業(yè)界評價極佳的全方位產(chǎn)品設(shè)計高端軟件。它廣泛應(yīng)用于航天、航空、汽車、電子、模具、玩具、工業(yè)設(shè)計和機(jī)械制造等行業(yè)。該軟件可實現(xiàn)三維設(shè)計與制造的參數(shù)驅(qū)動，功能十分強(qiáng)大，它集多種功能模塊于一體，包含零件設(shè)計、零件裝配、工程圖、零件制造、鈑金件設(shè)計、數(shù)控加工、模具開發(fā)與設(shè)計制造、有限元分析與運動仿真等多個模塊。

目前，市場上的有關(guān)Pro/E 5.0的實訓(xùn)教程大多數(shù)都是關(guān)于軟件的一些簡單的功能介紹及命令講解，讓讀者特別是初學(xué)者感覺無從下手，往往一本書讀完了還不知道如何將各種功能命令靈活運用于實際產(chǎn)品設(shè)計中。本書的目的主要是培養(yǎng)學(xué)生建立運用Pro/E 5.0進(jìn)行建模的思想，以訓(xùn)練三維建模設(shè)計技能為目標(biāo)，詳細(xì)介紹了Pro/E 5.0常用功能菜單與操作面板、零件建模、零件裝配、出工程圖的方法與技巧。本書主要內(nèi)容包括軟件環(huán)境界面介紹、二維草繪、實體建模、組件裝配以及完成工程圖的繪制。

本書以Pro/E 5.0版為軟件平臺，以具體的工作流程為導(dǎo)向，采用“教、學(xué)、做”一體化的項目教學(xué)方式構(gòu)建內(nèi)容，工學(xué)結(jié)合。本書共包含14個教學(xué)項目任務(wù)，每個項目都由知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、項目導(dǎo)入、項目分析、項目知識、項目實施、知識拓展、實戰(zhàn)練習(xí)等部分構(gòu)成。項目的知識與能力目標(biāo)部分說明了本項目的實施意義；項目導(dǎo)入部分給出了項目任務(wù)對象；項目分析部分給出了分析思路；項目知識部分說明了完成該項目任務(wù)所需要的一切準(zhǔn)備知識；項目實施部分給出了完成本項目具體、詳細(xì)的操作過程，將相關(guān)命令操作、設(shè)計思路與技巧有機(jī)地融為一體；知識拓展部分將與本項目實施過程中設(shè)計方法類似的方法與思路總結(jié)出來，同時也會介紹與項目有關(guān)的延伸知識點；實戰(zhàn)練習(xí)部分則為讀者提供了適量的與項目任務(wù)內(nèi)容難度相當(dāng)?shù)恼n后習(xí)題。每個項目案例都來源于實際的生產(chǎn)和研發(fā)設(shè)計。本書編者有多年教學(xué)和實踐經(jīng)驗，現(xiàn)把這些學(xué)習(xí)和工作的經(jīng)驗與技巧呈現(xiàn)出來與廣大讀者一起分享，希望在產(chǎn)品三維建模設(shè)計方面對讀者有所幫助，以達(dá)到學(xué)以致用的目的。

鑒于目前各大中專院校學(xué)生學(xué)習(xí)課程多、學(xué)習(xí)時間緊，本書內(nèi)容緊湊，非常適合作為大中專院校Pro/E 5.0課程的教材，參考學(xué)時為60學(xué)時左右。另外，針對如何有效地學(xué)習(xí)Pro/E 5.0課程，根據(jù)本書的內(nèi)容作者提出以下幾點建議：

（1） 結(jié)合教程，做好課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)工作。

（2） 按項目任務(wù)實例勤加練習(xí)，做到熟能生巧。

（3） 多從身邊學(xué)習(xí)與生產(chǎn)實際中找些實物建模設(shè)計進(jìn)行練習(xí)。

（4） 注重產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計思想培養(yǎng)，多總結(jié)。

本書由六安職業(yè)技術(shù)學(xué)院吳林（編寫項目1、項目2）、劉先梅（編寫項目10）、安徽電子信息技術(shù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院李剛（編寫項目12、項目13、項目14）任主編，六安職業(yè)技術(shù)學(xué)院權(quán)秀敏（編寫項目4、項目5、項目6）、安徽新華學(xué)院姚群（編寫項目7、項目8、項目9）、薛穎操（編寫項目3）任副主編，安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院吳焱（編寫項目11）參加編寫。

由于時間倉促和編者水平有限，書中難免存在不足之處，懇請廣大讀者批評指正。

編者

2013年5月

《Pro/ENGINEER Wildfire5.0 產(chǎn)品設(shè)計行業(yè)應(yīng)用實踐》共10章，以某型號家用電扇產(chǎn)品設(shè)計為項目應(yīng)用主題，分章講解了產(chǎn)品草圖設(shè)計、基礎(chǔ)零件設(shè)計、復(fù)雜零件設(shè)計、鈑金件設(shè)計、裝配體設(shè)計、工程圖設(shè)計、運動仿真以及有限元分析的整個產(chǎn)品設(shè)計和分析過程。每一章分為“相關(guān)專業(yè)知識”、“軟件設(shè)計知識”、“實例分析”、“項目實現(xiàn)”和“應(yīng)用拓展”五個部分。在“相關(guān)專業(yè)知識”部分主要從產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)角度，介紹與該章內(nèi)容相關(guān)的行業(yè)規(guī)定、要求及實現(xiàn)方法；在“軟件設(shè)計知識”部分介紹與該章內(nèi)容相關(guān)的軟件相關(guān)命令應(yīng)用方法；“實例分析”以實例形式對該章相關(guān)軟件知識予以詮釋；“項目實現(xiàn)”是每章的重點，它以實例形式詳細(xì)講解該步驟的設(shè)計實現(xiàn)方法和技巧；“應(yīng)用拓展”從專業(yè)和軟件應(yīng)用兩個方面，更深一步介紹與《Pro/ENGINEER Wildfire5.0 產(chǎn)品設(shè)計行業(yè)應(yīng)用實踐》內(nèi)容相關(guān)的行業(yè)知識。相應(yīng)章節(jié)后面的“思考與練習(xí)”，使讀者能通過實際思考和演練，更快更好地掌握所學(xué)內(nèi)容。

《Pro/ENGINEER Wildfire5.0 產(chǎn)品設(shè)計行業(yè)應(yīng)用實踐》圖文并茂，講解深入淺出、刪煩就簡、貼近工程，把眾多專業(yè)和軟件知識點有機(jī)地融合到每章的具體內(nèi)容中?！禤ro/ENGINEER Wildfire5.0 產(chǎn)品設(shè)計行業(yè)應(yīng)用實踐》的體例結(jié)構(gòu)生動而不澀滯，內(nèi)容編排張馳有度，實例敘述實用而不繁瑣，既適合于Pro/E用戶的中級讀者，也可作為大中專院校相關(guān)課程的教材，同時也適合作為產(chǎn)品設(shè)計人員的參考工具書。