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第1章Pro/MECHANICA基础1

目 录1

1.1 Pro/MECHANICA简介2

1.1.1 Pro/MECHANICA模块简介2

1.1.2 Pro/MECHANICA的工作模式2

1.2 Pro/MECHANICA STRUCTURE概述4

1.2.1 Pro/MECHANICA STRUCTURE的主要功能4

1.2.2 Pro/MECHANICA STRUCTURE的分析类型4

1.3 Pro/MECHANICA技术基础5

1.3.1 P-method与H-method的比较5

1.2.3模型和单元类型5

1.3.2 3种收敛方法6

1.3.3使用Pro/MECHANICA的一般过程7

1.4 Pro/MECHANICA的安装7

1.4.1安装前的准备8

1.4.2安装Pro/ENGINEER与Pro/MECHANICA8

1.4.3连接Pro/ENGINEER与Pro/MECHANICA9

1.5实例练习10

1.5.1练习一：熟悉Pro/MECHANICA界面10

1.5.2练习二：立方体的基本应力分析12

第2章入门实例21

2.1Pro/MECHANICA分析任务分类22

2.2入门实例23

2.2.1有限元模型的建立23

2.2.2进行基本应力分析28

2.2.3进行模型的灵敏度分析32

2.2.4优化设计分析42

第3章 自动网格划分49

3.1 AutoGEM的概念及用法50

3.1.1 AutoGEM概述50

3.1.2实例练习50

3.2.1 问题的提出52

3.2 CAD模型的简化52

3.2.2 模型检查方法53

3.2.3 AutoGEM网格划分困难的情况举例53

3.2.4模型简化时的特征处理54

第4章物性材料的定义57

4.1材料的基本特性58

4.1.1杨氏模量58

4.1.2泊松比58

4.1.3热膨胀系数58

4.2单位系统59

4.3实例练习59

4.3.1 结构分析中材料的分配练习59

4.3.2材料库的相关操作和练习63

第5章约束的定义67

5.1约束概述68

5.2约束和约束组69

5.3实例练习69

5.3.1点约束的应用69

5.3.2线约束的使用72

5.3.3面约束的使用73

5.3.4坐标系约束的使用74

5.3.5 对称约束的使用77

5.3.6圆周对称约束的使用79

第6章载荷的定义83

6.1载荷概述84

6.2实例练习84

6.2.1 点载荷定义练习84

6.2.2线载荷的定义87

6.2.3面载荷的定义94

6.2.4压力载荷定义97

6.2.5重力载荷定义99

6.2.6轴承载荷练习100

6.2.7离心载荷的定义102

第7章梁模型分析105

7.2.1集中载荷实例106

7.1梁模型分析简介106

7.2梁模型分析实例106

7.2.2分布载荷实例120

7.2.3 2D架构模型实例131

7.2.4 3D构架模型实例142

第8章薄壳模型153

8.1薄壳模型概述154

8.1.1薄壳模型简介154

8.1.2应用薄壳模型的一般步骤154

8.2薄壳模型分析实例155

8.2.1 自动检测薄壳面对模型实例155

8.2.2手工创建薄壳面对实例162

8.2.3实体—薄壳混合模型实例170

第9章灵敏度分析与优化设计179

9.1灵敏度分析180

9.1.1灵敏度分析概述180

9.1.2灵敏度分析界面及分类180

9.2优化设计182

9.3实例练习184

9.3.1静态分析184

9.3.2灵敏度分析191

9.3.3优化设计207

第10章平面问题分析219

10.1.1平面问题的提出220

10.1.2 平面应力问题220

10.1平面问题综述220

10.1.3 平面应变问题221

10.1.4对称性的利用222

10.1.5 Pro/MECHANICA 中的平面模型222

10.2平面应力模型分析223

10.2.1平面应力模型叙述223

10.2.2扳手平面应力模型实例练习224

10.2.3扳手三维实体模型分析237

10.3.1平面应变模型叙述246

10.3平面应变模型分析246

10.3.2实例练习247

第11章对称问题处理259

11.1对称性综述260

11.1.1对称的含义260

11.1.2平面对称问题260

11.1.3轴对称问题261

11.1.4圆周对称问题261

11.1.5对称性利用中的特殊问题262

11.2平面对称263

11.3.1轴对称问题综述267

11.3轴对称问题处理267

11.3.2轴对称实体268

11.3.3轴对称壳体274

11.4圆周对称292

11.4.1 Pro/MECHANICA中的圆周对称问题292

11.4.2 圆周对称实体实例练习293

第12章结构动力学分析303

12.1模态分析304

12.1.1模态分析简述304

12.1.2模态分析实例305

12.1.3实体模型的模态分析309

12.2动态时域分析313

12.2.1动态时域分析简介313

12.2.2动态时域分析实例314

12.3动态频域分析329

12.3.1动态频域分析简介329

12.3.2动态频域分析实例329

12.4随机振动分析339

12.4.1随机振动分析简述339

12.4.2随机振动分析实例339

12.5.1动态冲击分析简述345

12.5.2动态冲击分析实例345

12.5动态冲击分析345

12.6小结349

第13章屈曲分析351

13.1 屈曲分析的基本定义352

13.1.1屈曲的基本概念352

13.1.2屈曲基本理论352

13.1.3 Pro/MECHANICA中处理屈曲问题的方法353

13.1.4屈曲分析的步骤354

13.2压杆屈曲分析354

13.3平板曲屈分析362

第14章疲劳分析初步369

14.1疲劳分析概述370

14.2疲劳分析实例一——转轴的疲劳分析370

14.3疲劳分析实例二——活塞的疲劳分析378

第15章FEM模块使用介绍385

15.1 FEM工作流程简介386

15.1.1建立有限元模型386

15.1.2定义分析任务386

15.1.3 网格划分386

15.1.4求解任务386

15.2.3网格的控制387

15.2.2有限元单元的种类387

15.2 FEM网格划分387

15.2.1 H-Method网格与P-Method网格387

15.3 FEM实例练习388

15.4 ANSYS解算器的使用395

15.4.1 ANSYS解算器的设置395

1.5.4.2实例一——在线计算395

15.4.3实例二——后台计算398

15.5 MSC/NASTRAN解算器的使用399

15.5.1 MSC/NASTRAN解算器的设定399

15.5.2使用实例399

第16章独立模式405

16.2实例练习一406

16.1独立模式概述406

16.3实例练习二415

16.4实例练习三424

16.4.1建立模型425

16.4.2定义材料、载荷、约束445

16.4.3建立、运行分析任务452

16.4.4显示结果454

16.5实例练习四458

16.5.1有限元模型的创建458

16.5.2建立并求解分析任务464

16.5.3灵敏度分析与优化设计469