目录
前言
第1章SOLIDWORKS Simulation
的基础知识1
1.1SOLIDWORKS Simulation的优点1
1.2核心分析功能2
1.3与其他仿真工具对比3
1.4SOLIDWORKS Simulation的启动方式3
1.5主菜单栏4
1.5.1【文件】菜单6
1.5.2【编辑】菜单6
1.5.3【插入】菜单7
1.5.4【工具】菜单9
1.5.5【视图】菜单10
1.5.6【窗口】菜单11
1.6SOLIDWORKS工作环境设置11
1.6.1工具栏设置11
1.6.2工具栏命令按钮设置12
1.6.3鼠标笔势设置14
1.6.4图形区域背景设置14
1.6.5单位设置14
1.7习题15
第2章有限元法的基础知识16
2.1几何体离散16
2.2单元属性18
2.2.1自由度18
2.2.2节点插值19
2.2.3积分运算20
2.2.4实体单元21
2.2.5壳单元22
2.2.6网格划分23
2.3材料属性24
2.3.1剪切模量25
2.3.2泊松比26
2.3.3热膨胀系数26
2.3.4导热系数27
2.3.5比热容28
2.4材料模型28
2.4.1线弹性材料29
2.4.2塑性材料29
2.4.3超弹性材料31
2.4.4颗粒状摩擦材料34
2.4.5脆性材料36
2.5载荷和边界条件38
2.5.1载荷的定义38
2.5.2载荷的分类38
2.5.3约束的定义42
2.5.4约束的分类42
2.6分析类型42
2.6.1材料非线性44
2.6.2边界非线性44
2.6.3几何非线性45
2.7习题46
第3章静应力分析47
3.1静应力分析的基础知识47
3.1.1静应力分析的应用领域47
3.1.2弹性力学基本方程48
3.1.3基本假设条件48
3.1.4边值问题的数学描述49
3.1.5离散化49
3.2静应力分析的流程50
3.2.1打开Simulation模块50
3.2.2定义几何模型的材料属性50
3.2.3定义接触关系50
3.2.4指定载荷和约束52
3.2.5网格划分54
3.2.6运行算例并查看结果55
3.2.7结果分量56
3.3静应力分析的属性设置58
3.3.1选项内容58
3.3.2【自适应】选项卡内容62
3.4实例：支撑架静应力分析63
3.4.1创建分析系统63
3.4.2材料赋值64
3.4.3指定约束和载荷64
3.4.4网格划分66
3.4.5查看运行结果66
3.5实例：管道配合轴对称分析68
3.5.1轴对称分析的应用领域68
3.5.2建立模型69
3.5.3创建轴对称分析系统69
3.5.4材料赋值70
3.5.5连接关系设置70
3.5.6边界条件和载荷70
3.5.7网格划分和查看运行结果72
3.6实例：销连接子模型分析76
3.6.1子模型分析的基础知识76
3.6.2分析流程77
3.6.3具体操作步骤77
3.6.4项目描述78
3.6.5创建分析系统79
3.6.6模型建模和切割79
3.6.7整体分析设置80
3.6.8建立子模型系统81
3.7习题82
第4章频率分析83
4.1频率分析的基础知识83
4.1.1振动的基本原理83
4.1.2频率分析的应用领域84
4.2频率分析的属性设置86
4.2.1选项设置86
4.2.2解算器设置87
4.2.3频率分析图表设置88
4.3实例：轮毂振动案例分析-自由振动88
4.3.1建立频率分析系统88
4.3.2模态分析属性设置89
4.3.3设置材料属性90
4.3.4网格划分90
4.3.5运行结果91
4.4实例：轮毂振动案例分析-固定约束92
4.4.1建立频率分析模型92
4.4.2模态分析属性设置92
4.4.3添加约束93
4.4.4运行结果94
4.5实例：轮毂振动案例分析-固定约束+
载荷95
4.5.1建立频率分析模型95
4.5.2施加载荷96
4.5.3运行结果97
4.6习题98
第5章屈曲分析99
5.1屈曲分析的基础知识99
5.1.1结构体稳定性的分类99
5.1.2屈曲分析的应用领域101
5.2屈曲分析的属性设置102
5.3实例：易拉罐屈曲分析102
5.3.1建立屈曲分析系统103
5.3.2屈曲分析系统属性设置103
5.3.3添加约束和载荷104
5.3.4运行结果105
5.4习题108
第6章疲劳分析109
6.1疲劳分析的基础知识109
6.1.1疲劳的概念109
6.1.2疲劳的分类110
6.1.3疲劳术语111
6.1.4平均应力修正方法113
6.1.5疲劳分析的应用领域116
6.2疲劳分析的属性设置117
6.3实例：带孔平板疲劳分析118
6.3.1建立静应力分析系统118
6.3.2边界约束和施加载荷119
6.3.3运行结果119
6.3.4建立疲劳分析系统120
6.3.5运行结果121
6.4习题126
第7章优化分析127
7.1优化分析的应用领域127
7.2常见的三种优化方法128
7.2.1拓扑优化129
7.2.2形状优化129
7.2.3尺寸优化130
7.3优化分析的属性设置131
7.4SOLIDWORKS Simulation优化命令132
7.4.1【目标】选项132
7.4.2【约束】选项133
7.4.3【制造控制】选项134
7.4.4高级导出134
7.5实例：支架拓扑分析135
7.5.1创建分析系统135
7.5.2材料设置135
7.5.3边界条件和载荷设置136
7.5.4目标、约束和制造控制136
7.5.5后处理及结果分析137
7.6实例：尺寸优化分析139
7.6.1创建分析系统139
7.6.2模型设置140
7.6.3后处理及结果分析141
7.7习题143
第8章传热分析144
8.1传热学的基础知识144
8.1.1热传导144
8.1.2热对流147
8.1.3热辐射151
8.1.4传热分析的应用领域152
8.2传热分析的属性设置153
8.3实例：芯片板翅式散热器稳态传热
仿真154
8.3.1建立模型154
8.3.2稳态传热仿真参数设置158
8.3.3后处理及结果分析165
8.4实例：芯片板翅式散热器瞬态传热
仿真167
8.4.1初始温度设置168
8.4.2打开瞬态传热仿真168
8.4.3瞬态传热仿真结果与后处理169
8.5实例：车灯辐射分析172
8.5.1建立模型172
8.5.2模型设置174
8.5.3后处理及结果分析180
8.6习题182
第9章流体力学分析183
9.1流体力学的基础知识184
9.1.1基本方程184
9.1.2有限体积法185
9.1.3网格185
9.1.4湍流模型187
9.2SOLIDWORKS Flow Simulation的
工作原理188
9.2.1定义项目188
9.2.2网格与方程求解191
9.3SOLIDWORKS Flow Simulation
分析基础192
9.3.1分析流程192
9.3.2软件界面基本功能193
9.3.3一般操作步骤193
9.4实例：旋流分离器内部旋转流动稳态
分析202
9.4.1实例简介202
9.4.2模型描述202
9.4.3模型设置203
9.4.4后处理与结果分析213
9.4.5讨论：实时耦合与顺序耦合217
9.5实例：圆柱绕流外部流动瞬态分析217
9.5.1实例简介217
9.5.2模型描述218
9.5.3模型设置219
9.5.4后处理与结果分析223
9.6习题226
参考文献227