SolidWorks Simulation基础教程

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出品人:
页数:303
译者:
出版时间:2010-5
价格:58.00元
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isbn号码:9787111300557
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  • 软件
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具体描述

《SolidWorks Simulation基础教程.2010版》是根据DS SolidWorks公司发布的《SolidWorks 2010:SolidWorks Simulation》编译而成的,是使用Simulation软件对SolidWorks模型进行有限元分析的入门培训教程。《SolidWorks Simulation基础教程.2010版》提供了基本的有限元求解方法,是机械工程师快速有效地掌握Simulaion应用技术的必备资料。《SolidWorks Simulation基础教程.2010版》在介绍软件使用方法的同时,还对有限元的相关理论知识进行了讲解。

本套教程在保留了英文原版教程精华和风格的基础上,按照中国读者的阅读习惯进行编译,配套教学资料齐全,适于企业工程设计人员和大专院校、职业技术院校相关专业师生使用。

《机械设计仿真入门:从原理到实践》 这是一本面向初学者的机械设计仿真指南,它将带您逐步掌握从概念构思到最终验证的完整仿真流程。本书旨在帮助工程师、技术人员以及对机械仿真感兴趣的学生,在没有特定软件背景的情况下,建立扎实的仿真理论基础和实际操作能力。 核心内容概览: 1. 仿真基础理论: 什么是机械仿真? 深入浅出地解释机械仿真的定义、目的及其在现代工程设计中的重要性。探讨仿真如何帮助我们预测产品性能、优化设计、降低开发成本并缩短产品上市时间。 仿真的基本原理: 介绍有限元分析(FEA)的核心概念,包括离散化、节点、单元、位移法、应力-应变关系等。您将了解这些数学模型如何被用来近似连续体行为。 分析类型概述: 详细介绍几种常见的机械仿真分析类型,包括: 静态结构分析: 了解如何分析在静载荷作用下结构的应力、应变和位移,并预测潜在的失效模式。 模态分析: 掌握如何确定结构的固有频率和振型,这对于避免共振和评估结构的动力学特性至关重要。 热分析(稳态与瞬态): 学习如何分析热量在结构中的传递过程,预测温度分布和热应力,这在电子设备、发动机等领域应用广泛。 屈曲分析: 理解结构的失稳现象,并学习如何计算临界屈曲载荷,以确保结构的稳定性。 仿真工作流程: 拆解一个典型的仿真项目,从前处理(几何体准备、网格划分)到求解(施加载荷、边界条件)再到后处理(结果查看、评估)。 2. 建模与预处理: 几何准备: 讲解如何处理 CAD 模型以便进行仿真。这包括简化模型(去除不重要的特征)、修复几何缺陷(缝隙、重叠面)以及创建必要的仿真几何体(如接触面、耦合面)。 材料属性: 讨论不同材料的力学和热学属性(如杨氏模量、泊松比、密度、热导率、比热容等),以及如何选择和输入这些属性。 网格划分(Meshing): 这是仿真中至关重要的一步。我们将详细介绍网格划分的原理,不同类型的网格单元(四边形、六边形、三角形、四面体等)的优缺点,以及如何根据分析需求和几何形状选择合适的网格密度和质量。强调网格收敛性测试的重要性。 3. 载荷与边界条件: 载荷类型: 讲解各种常见的载荷类型,包括集中力、分布载荷、压力、重力、温度载荷、旋转载荷等,以及如何在模型中精确施加它们。 约束与固定: 介绍如何为模型定义边界条件,以模拟真实的支撑和固定方式。涵盖固定约束、位移约束、铰接约束、对称约束等,并讨论不同约束对结果的影响。 接触定义: 讲解多体接触的建模方法,包括接触类型(粘合、分离、摩擦、无摩擦)、接触算法以及如何处理接触处的自由度。 4. 求解与分析: 求解器类型: 简要介绍不同求解器(如直接求解器、迭代求解器)的工作原理和适用场景。 分析设置: 学习如何配置分析求解器的各项参数,如时间步长、收敛标准、线性/非线性分析选择等。 结果解释: 详细讲解如何理解和分析仿真结果。这包括: 位移云图: 查看结构变形的幅度和方向。 应力云图: 分析结构中的最大应力分布,识别应力集中区域。 应变云图: 评估结构材料的变形程度。 安全系数: 根据材料许用应力计算结构的安全性。 温度分布: 分析热分析中的温度变化。 固有频率与振型: 解释模态分析得到的数据。 5. 结果验证与优化: 结果的可信度: 强调仿真结果的验证至关重要。介绍如何通过网格收敛性分析、与实验数据的对比、与其他仿真软件的结果比较等方法来评估仿真结果的准确性。 设计迭代与优化: 讲解如何基于仿真结果对设计进行改进。这包括修改几何尺寸、改变材料、调整载荷和约束等,并重新进行仿真分析,以达到性能、强度、刚度或重量等方面的优化目标。 报告撰写: 指导如何清晰、专业地撰写仿真报告,包括模型描述、分析设置、结果展示、结论和建议。 本书特色: 循序渐进: 从最基础的理论概念开始,逐步深入到更复杂的分析技术。 原理导向: 侧重于讲解仿真背后的科学原理,而非仅仅介绍某个软件的操作步骤,使读者能够灵活应用于不同的仿真工具。 概念清晰: 使用直观的图示和易懂的语言,解释抽象的数学模型和工程概念。 实践指导: 虽然不局限于特定软件,但本书提供的思路和方法论对任何主流仿真软件的学习都具有极强的指导意义。 阅读本书,您将能够: 建立对机械仿真技术的全面认识。 理解如何将实际工程问题转化为仿真模型。 掌握进行基本结构、模态和热分析的关键步骤。 学会如何评估和解释仿真结果的可靠性。 运用仿真工具辅助您的机械设计决策,实现更高效、更可靠的产品开发。 无论您是希望提升现有设计能力的工程师,还是计划进入机械仿真领域的学生,《机械设计仿真入门:从原理到实践》都将是您不可或缺的学习伙伴。

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目录信息

读后感

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用户评价

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从排版和内容的组织逻辑来看,这本书似乎更青睐那些希望系统性建立知识体系的学习者。它的章节递进非常平滑,从静态结构分析稳步过渡到模态分析,再到热应力分析,每一步都有明确的前置知识要求,而且这种要求在前面章节中都已经得到了充分的铺垫。我特别欣赏它在介绍动态分析时的处理手法。动态分析往往是初学者感到最头疼的部分,因为它涉及时间步长、阻尼比等抽象参数。作者没有直接抛出复杂的微分方程,而是巧妙地利用了“跳车实验”的比喻来解释阻尼的作用,并通过对比有阻尼和无阻尼情况下结构的振动衰减曲线,让“阻尼比”这个概念从一个晦涩的数值变成了可以感知的物理现象。这种生动且深入浅出的讲解方式,让原本枯燥的数学模型变得触手可及。如果说市面上大部分教程是在教你“如何使用工具箱里的锤子”,那么这本书则是在教你“如何理解锤子的原理,以及在不同材料上敲击的最佳力度和角度”。这种对教学方法的精雕细琢,使得整本书的阅读体验流畅且富有启发性。

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有一点我必须强调,这本书的“进阶”部分处理得非常得体。许多基础教程在讲完静态分析后就戛然而止,留下读者面对更复杂的非线性问题束手无策。但《SolidWorks Simulation基础教程》并未止步于此,它花了大量篇幅讲解了材料非线性(如塑性、超弹性)和几何非线性(大变形)的设置与收敛性问题。尤其在讨论接触非线性时,它没有使用过于学术的语言,而是聚焦于“收敛困难”的实际表现——迭代次数无限增加、结果发散等,并针对性地给出了求解器设置上的调整建议,例如如何修改初始时间步长、如何切换求解算法等。这部分内容对于那些需要进行冲压成型模拟或者橡胶件分析的工程师来说,简直是宝贵的财富。它真正体现了“基础教程”的深层含义——不是停留在入门,而是为迈向专业应用打下坚实且富有韧性的基础,让你在遇到复杂问题时,知道该从哪个角度去切入分析和调试。

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翻开第二部分,我立刻被其详尽的案例分析所吸引。很多仿真书籍的案例都是那种教科书式的、完美无缺的简化模型,比如一个标准的悬臂梁或一个简单的齿轮。但这本书的案例选择显然更贴近真实工业场景的“混乱”。比如,有一个关于焊接件疲劳分析的案例,它细致地讲解了如何处理焊接残余应力,以及如何根据不同疲劳标准(如S-N曲线或E-N曲线)来调整载荷输入和评估标准。更让我印象深刻的是,它没有回避在实际操作中经常遇到的“前处理失败”问题。书中有一节专门汇总了常见的网格划分错误、接触设置冲突,并提供了“急救”方案。这简直是救命稻草!我的经验告诉我,80%的仿真时间都浪费在解决这些莫名其妙的报错上。这本书的态度是坦诚且实用的,它承认了软件并非万能,用户的经验和判断力才是关键。这种将“避坑指南”融入教程的做法,极大地缩短了我的学习曲线,让我少走了许多弯路。读完这些案例,我感觉自己像是跟着一位经验丰富的老工程师进行了一次实战演练,收获的远不止于软件操作的熟练度。

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这本厚厚的《SolidWorks Simulation基础教程》摆在我桌上,说实话,刚开始翻阅的时候,我带着一种近乎“试试看”的心态。毕竟,市面上讲软件操作的书籍多如牛毛,大多是把菜单点一点、按钮按一按,堆砌一堆操作步骤,读完后感觉自己像是学会了怎么拧螺丝,但对背后的力学原理和软件的深层逻辑依然一知半解。然而,这本书在处理基础概念时,展现出一种令人耳目一新的严谨性。它没有急于让你跑第一个分析,而是花了相当大的篇幅去剖析有限元方法的本质,比如网格划分对结果精度的影响,约束条件的设置如何决定了模型的受力状态。我记得其中有一章专门讨论了“奇异点”的问题,作者没有仅仅告诉你“哪里会出现奇异点”,而是通过对比不同网格密度下的应力云图变化,直观地展示了这种数值误差的物理意义。这种对理论支撑的重视,让我感觉自己不仅仅是在操作一个工具,而是在学习一门工程计算的思维方式。对于我这种工程背景不深,但又急需用仿真来验证设计的初学者来说,这种从底层逻辑入手的方式,极大地增强了我的信心,让我对后续的复杂分析模块有了一个坚实的地基可供攀爬。它迫使你思考“为什么”要这么做,而不是机械地重复“怎么”做。

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总的来说,这本书的价值远超其定价。它成功地在“操作指南”和“工程理论”之间找到了一个近乎完美的平衡点。我过去尝试过几本号称“权威”的仿真书籍,它们要么理论太深,让人望而却步;要么操作太浅,流于表面。这本书的独特之处在于,它始终以一个实践者的视角来阐述理论,用实操来印证理论。例如,在讲解线性屈曲分析时,它不仅计算了临界载荷,还模拟了屈曲后的初始几何变形,让读者直观看到结构失稳的临界点。这种理论与实践的无缝衔接,极大地提升了我的问题解决能力。它不是一本可以让你快速学会点鼠标的书,而是一本需要你投入时间和精力去深入理解其内涵的参考书。如果你只是想快速跑一个简单的静力学分析,市面上的快速上手手册可能更适合你;但如果你志在成为一个能够独立、可靠地运用仿真技术解决实际工程难题的专业人士,那么这本书提供的系统性、深层次的理解是无可替代的基石。

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