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本書包含SOLIDWORKS 2022有限元分析、虛擬樣機和流場分析三大部分，以分析為中心，貫穿從有限元分析到流體分析的工程實踐全過程。
本書包括有限元分析中的靜態(tài)分析、頻率分析、熱力分析、疲勞分析、非線性分析、屈曲分析、跌落測試分析、壓力容器設計、設計算例優(yōu)化和評估分析，多體動力學虛擬樣機技術(shù)及流場分析技術(shù)。
為了方便廣大讀者更加形象直觀地學習本書，隨書配贈多媒體光盤，包含全書實例操作過程錄屏講解AVI文件和實例源文件，以及額外贈送的SOLIDWORKS工業(yè)設計相關(guān)操作實例的錄屏講解AVI電子教材。
本書適合自學用戶，包括制造類企業(yè)的工程技術(shù)人員，并可作為高校機械專業(yè)的課程設計用書及CAD/CAE課程教材。

SOLIDWORKS是基于Windows的三維實體設計軟件，全面支持微軟的OLE技術(shù)，并且支持OLE2.0的API后繼開發(fā)工具。它改進了CAD/CAE/CAM領(lǐng)域傳統(tǒng)的集成方式，使不同的應用軟件能集成到同一個窗口，共享同一數(shù)據(jù)信息，以相同的方式操作，沒有文件傳輸?shù)臒⿶�。基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系統(tǒng)能夠貫穿設計、分析、加工和數(shù)據(jù)管理整個過程。SOLIDWORKS憑借其在關(guān)鍵技術(shù)的突破、深層功能的開發(fā)和工程應用領(lǐng)域的不斷拓展，成為CAD市場中的主流產(chǎn)品。
隨著軟件功能的不斷集成與發(fā)展，SOLIDWORKS在CAE領(lǐng)域的功能越來越強大，目前SOLIDWORKS已經(jīng)集成了SOLIDWORKS Simulation、SOLIDWORKS Motion、SOLIDWORKS Flow Simulation三大CAE分析模塊，分別用于有限元分析、虛擬樣機及運動仿真、流體動力學分析。SOLIDWORKS的這些CAE功能與SOLIDWORKS平臺高度集成，與SOLIDWORKS建模功能無縫銜接，可以直接調(diào)用SOLIDWORKS模型數(shù)據(jù)，簡便快捷，不會出現(xiàn)某些CAD軟件和CAE軟件在數(shù)據(jù)傳輸時容易出現(xiàn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換困難和數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，分析過程簡單而準確，既節(jié)省計算時間，也節(jié)省計算機磁盤空間，因此得到了越來越廣泛的應用。和一些傳統(tǒng)CAE分析軟件相比，SOLIDWORKS的CAE功能靈活簡單，精度夠用，結(jié)果準確。
本書以工程實例貫穿始終，在編寫的過程中吸收了大量工程技術(shù)人員應用SOLIDWORKS軟件的經(jīng)驗，將重要的知識點嵌入具體的設計中，講解力求清晰、明了、易懂、易學和易掌握，可以使讀者邊學習邊操作。
本書在內(nèi)容編排上由淺入深，循序漸進，力求避免只停留在對SOLIDWORKS初級功能的介紹上，深入挖掘SOLIDWORKS內(nèi)在的強大功能，可以使讀者全面深入地了解SOLIDWORKS軟件，從本質(zhì)上提高讀者的設計及分析能力。本書可作為中高等院校機械專業(yè)的CAD/CAE課程或機械設計課程教材，也可作為讀者自學用書或作為機械設計專業(yè)人員的參考工具書。
本書共13章。第1章概括地介紹了SOLIDWORKS Simulation的功能、特點和使用方法；第2章～第9章介紹了有限元分析模塊SOLIDWORKS Simulation 2022的應用，包括靜態(tài)分析、頻率分析、熱力分析、疲勞分析、非線性分析、屈曲分析、跌落測試分析和壓力容器設計、設計算例優(yōu)化和評估分析；第10章和第11章講述了SOLIDWORKS Motion 2022技術(shù)基礎(chǔ)及仿真分析實例；第12章和第13章講述了SOLIDWORKS Flow Simulation 2022技術(shù)基礎(chǔ)及分析實例。
本書具有以下幾大特點：
1.編者權(quán)威
編者有著多年的計算機輔助設計領(lǐng)域工作經(jīng)驗和教學經(jīng)驗。本書是編者總結(jié)多年的設計經(jīng)驗以及教學的心得體會精心編著而成，力求全面細致地展現(xiàn)出SOLIDWORKS 2022在CAE分析應用領(lǐng)域的各種功能和使用方法。
2.內(nèi)容全面
本書是市面上未曾有過的將SOLIDWORKS的有限元分析、虛擬樣機和流場分析三大CAE分析模塊集中在一起進行全面介紹的圖書，可以實現(xiàn)一書在手，SOLIDWORKS的CAE分析功能全掌握。
3.實例專業(yè)
書中實例具有很好的實踐操作可行性，其中很多實例本身就是工程設計項目案例，經(jīng)過編者精心提煉和改編，不僅可以保證讀者能夠?qū)W好知識點，更重要的是能幫助讀者掌握實際的操作技能。
4.提升技能
本書將工程分析中涉及的專業(yè)知識融入了其中，能夠讓讀者深刻體會到利用SOLIDWORKS進行工程分析的完整過程和使用技巧，有利于提高讀者技術(shù)儲備，使讀者能夠快速掌握操作技能。
5.知行合一
本書結(jié)合大量的實例詳細講解了SOLIDWORKS 2022的知識點，這些實例能夠讓讀者在學習的過程中了解并掌握SOLIDWORKS 2022的操作技巧，同時培養(yǎng)其工程分析實踐能力。
為了方便廣大讀者更加形象直觀地學習本書，隨書配贈了多媒體電子資料，其中包含了全書實例操作過程錄屏講解AVI文件和實例源文件，以及拓展知識的SOLIDWORKS工業(yè)設計相關(guān)操作實例的錄屏講解AVI電子教材，總教學時長達1000分鐘。讀者可以登錄百度網(wǎng)盤（https://pan.baidu.com/s/1A1JqS2trFGqBz-WqFTe5jA）或者掃描下方二維碼，輸入密碼swsw下載本書電子資料。

本書由三維書屋工作室策劃，由胡仁喜、崔秀梅、萬金環(huán)主要編寫，其中胡仁喜編寫了第1章～第6章，崔秀梅編寫了第7章～第11章，萬金環(huán)編寫了第12章和第13章，劉昌麗、康士廷、閆聰聰、楊雪靜、盧園、孟培、李亞莉、解江坤、秦志霞、張亭、毛瑢、閆國超、吳秋彥、甘勤濤、李兵、王敏、孫立明、王瑋、王培合、王艷池、王義發(fā)、王玉秋、張琪、朱玉蓮、徐聲杰、張俊生、王兵學參加了部分編寫整理工作。
由于編者水平有限，書中不足和錯誤在所難免，懇請讀者予以指正。歡迎廣大專家和讀者發(fā)郵件至714491436@qq.com交流指導，也歡迎加入三維書屋圖書學習交流群（QQ：379090620）交流探討。

編者

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的功能和特點4
1.4 SOLIDWORKS Simulation 2022的啟動6
1.5 SOLIDWORKS Simulation 2022的使用6
1.5.1 算例專題6
1.5.2 定義材料屬性9
1.5.3 載荷和約束10
1.5.4 網(wǎng)格的劃分和控制12
1.5.5 運行分析與觀察結(jié)果13
第2章靜態(tài)分析16
2.1 單一網(wǎng)格靜應力分析17
2.1.1 靜態(tài)算例的概念17
2.1.2 四面體實體單元17
2.1.3 實例內(nèi)六角扳手18
2.1.4 三角形殼單元22
2.1.5 實例書擋26
2.1.6 梁單元33
2.1.7 實例鞋架36
2.2 混合網(wǎng)格靜應力分析44
2.2.1 混合網(wǎng)格實體單元、殼單元和梁單元44
2.2.2 實例椅子44
第3章頻率分析57
3.1 頻率分析概述58
3.2 零件的頻率分析58
3.2.1 帶約束的頻率分析58
3.2.2 實例帶約束的風葉的振動分析59
3.2.3 不帶約束的頻率分析64
3.2.4 實例不帶約束的風葉的振動分析64
3.2.5 帶載荷的頻率分析67
3.2.6 實例帶載荷和約束的風葉的振動分析67
3.3 裝配體的頻率分析70
3.3.1 全部接合的頻率分析70
3.3.2 實例腳輪裝配全部接合的頻率分析70
3.3.3 部分接合的頻率分析78
3.3.4 實例腳輪裝配部分接合的頻率分析78
第4章熱力分析82
4.1 熱力分析概述83
4.1.1 熱力分析材料屬性83
4.1.2 熱傳遞的原理83
4.2 穩(wěn)態(tài)熱力分析84
4.2.1 穩(wěn)態(tài)熱力分析術(shù)語84
4.2.2 實例芯片的穩(wěn)態(tài)熱力分析85
4.3 瞬態(tài)熱力分析91
4.3.1 階梯熱載荷的瞬態(tài)熱力分析91
4.3.2 實例芯片階梯熱載荷的瞬態(tài)熱力分析93
4.3.3 變化熱載荷的瞬態(tài)熱力分析98
4.3.4 實例芯片變化熱載荷的瞬態(tài)熱力分析99
4.3.5 恒溫控制熱載荷的瞬態(tài)熱力分析101
4.3.6 實例芯片恒溫控制熱載荷的瞬態(tài)熱力分析101
4.4 帶輻射的熱力分析104
4.4.1 帶輻射的熱力分析104
4.4.2 實例燈泡輻射的熱力分析105
4.5 高級熱應力2D簡化110
4.5.1 2D簡化的屬性管理器介紹110
4.5.2 實例換熱管的2D熱力分析和熱應力分析112
第5章疲勞分析120
5.1 疲勞分析概述及術(shù)語121
5.1.1 疲勞分析概述121
5.1.2 疲勞S-N曲線122
5.2 恒定振幅疲勞分析和變幅疲勞分析124
5.2.1 恒定振幅疲勞分析屬性125
5.2.2 添加事件（恒定）屬性管理器介紹127
5.2.3 變幅疲勞分析屬性129
5.2.4 添加事件（可變）屬性管理器介紹130
5.3 綜合實例彈簧的變幅疲勞分析132
第6章非線性分析141
6.1 非線性靜態(tài)分析142
6.1.1 非線性靜態(tài)分析概述142
6.1.2 非線性分析適用場合144
6.1.3 非線性分析的類型144
6.2 幾何非線性分析145
6.2.1 幾何非線性分析概述145
6.2.2 實例彈簧146
6.3 材料非線性分析152
6.3.1 材料塑性分析152
6.3.2 實例軸153
6.4 邊界非線性接觸分析159
6.4.1 接觸159
6.4.2 實例卷簧159
第7章屈曲分析165
7.1 屈曲分析概述166
7.1.1 線性屈曲與非線性屈曲166
7.1.2 屈曲屬性167
7.2 實例導桿的線性屈曲分析168
7.3 實例圓柱連接桿非線性屈曲分析173
第8章跌落測試分析和壓力容器設計182
8.1 跌落測試分析183
8.1.1 跌落測試分析的步驟183
8.1.2 實例茶杯在剛性地面跌落測試分析187
8.1.3 實例茶杯在彈性地面跌落測試分析192
8.1.4 實例茶杯彈塑性跌落測試分析194
8.1.5 實例散熱扇接觸跌落測試分析196
8.2 壓力容器設計分析201
8.2.1 壓力容器設計概述201
8.2.2 壓力容器設計的分析步驟201
8.2.3 線性化應力結(jié)果202
8.2.4 實例立式空氣儲罐設計204
第9章設計算例優(yōu)化和評估分析213
9.1 設計算例優(yōu)化和評估分析概述214
9.1.1 設計算例214
9.1.2 定義設計變量、約束和目標216
9.1.3 優(yōu)化設計算例219
9.1.4 評估設計算例220
9.1.5 定義設計算例屬性220
9.1.6 查看結(jié)果221
9.2 實例泵體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析223
9.3 實例泵體的評估分析234
第10章 SOLIDWORKS Motion 2022技術(shù)基礎(chǔ)239
10.1 虛擬樣機技術(shù)及運動仿真240
10.1.1 虛擬樣機技術(shù)240
10.1.2 數(shù)字化功能樣機及機械系統(tǒng)動力學分析241
10.2 Motion分析運動算例242
10.2.1 彈簧242
10.2.2 阻尼243
10.2.3 接觸244
10.2.4 引力244
10.3 用SOLIDWORKS Motion分析曲柄滑塊機構(gòu)245
10.3.1 SOLIDWORKS Motion 2022的啟動246
10.3.2 曲柄滑塊機構(gòu)的參數(shù)設置246
10.3.3 仿真求解250
第11章 SOLIDWORKS Motion 2022仿真分析實例255
11.1 連桿運動機構(gòu)256
11.1.1 調(diào)入模型設置參數(shù)256
11.1.2 仿真求解257
11.2 閥門凸輪機構(gòu)259
11.2.1 調(diào)入模型設置參數(shù)259
11.2.2 仿真求解263
11.2.3 優(yōu)化設計266
11.3 挖掘機運動機構(gòu)268
11.3.1 調(diào)入模型設置參數(shù)268
11.3.2 仿真求解270
11.4 球擺機構(gòu)273
11.4.1 調(diào)入模型設置參數(shù)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技術(shù)基礎(chǔ)277
12.1 計算流體動力學基礎(chǔ)2

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