基于Femap & NX Nastran的有限元分析实例教程pdf/txt下载_在线阅读全文

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西门子官方指定教程，配备16节高清自学视频、PPT，学练结合，以练代学。作者团队为西门子数字化工厂集团、杭州电子科技大学和杭州凯优科技有限责任公司的各位技术专家。

内容简介

Femap 专用于有限元建模领域20 年，拥有性能卓越的CAD 输入和简化工具，以及高级梁建模、中面提取、六面体网格划分等功能。NX Nastran 是CAE 解算器技术事实上的标准，在航空、航天、汽车、造船等领域有着广泛的应用。本书结合经典案例，详细介绍基于Femap & NX Nastran 的有限元建模及分析技术。全书共11 章，主要内容包括Femap with NX Nastran 基础、Femap 界面介绍、几何模型的生成与编辑、材料和属性、载荷与约束、分网技术、模型的显示与可视化、模型求解、后处理技术、中面技术和装配体建模技术。本书配套的DVD 光盘中提供了书中实例的模型文件和计算文件，借助它们，初学者能够快速理解并掌握有限元方法的相关原理和分析技术，从而灵活、高效地解决各类实际应用问题。本书适合于有限元技术领域的初学者，也可作为各行业相关技术人员的参考用书。

作者简介

西门子数字化工厂集团、杭州电子科技大学和杭州凯优科技有限责任公司的专家团队。

目　　录

第1章 Femap with NX Nastran基础 1
1.1 CAE技术 1
1.1.1 有限元技术 1
1.1.2 通用商品化FEM软件 2
1.2 Femap with NX Nastran 2
1.3 NX Nastran 3
1.3.1 NX Nastran的由来 3
1.3.2 NX Nastran的特点 3
1.4 Femap 4
1.4.1 Femap特点简介4
1.4.2 基于Femap的有限元模型分析流程 5
1.4.3 Femap单位 9
1.5 案例演练 9

第1章  Femap with NX Nastran基础 1 
1.1  CAE技术 1 
1.1.1  有限元技术 1 
1.1.2  通用商品化FEM软件 2 
1.2  Femap with NX Nastran 2 
1.3  NX Nastran 3 
1.3.1  NX Nastran的由来 3 
1.3.2  NX Nastran的特点 3 
1.4  Femap 4 
1.4.1  Femap特点简介
4 
1.4.2  基于Femap的有限元模型分析流程 5 
1.4.3  Femap单位 9 
1.5  案例演练 9 
第2章  Femap界面简介 21 
2.1  主窗口 21 
2.2  图形窗口 22 
2.3  窗格 26 
2.4  工具栏 31 
2.5  选择工具 31 
2.6  状态栏和托盘 33 
2.7  快捷键 33 
2.8  帮助 34 
2.9  案例演练 34 
第3章  几何模型的生成与编辑 38 
3.1  Femap中的ParaSolid
38 
3.1.1  ParaSolid概述 38 
3.1.2  模型导入变换系数
38 
3.2  几何体导入与清理 39 
3.2.1  几何体导入 39 
3.2.2  几何体清理 40 
3.3  几何体生成与修改 41 
3.3.1  工作平面 41 
3.3.2  线框模型 42 
3.3.3  线框模型修改 43 
3.3.4  曲面 43 
3.3.5  来自曲面的曲线 44 
3.3.6  中面模型 45 
3.3.7  实体模型 45 
3.3.8  通用几何体编辑命令
45 
3.4  案例演练 46 
3.4.1  修复几何体 46 
3.4.2  创建几何实体 50 
第4章  材料和属性 64 
4.1  Femap支持的材料模型
64 
4.2  材料模型的建立和编辑
66 
4.3  单元类型 68 
4.4  属性的建立和编辑 69 
4.4.1  建立属性 69 
4.4.2  编辑属性 69 
4.4.3  梁属性 69 
4.5  更新单元 70 
4.6  案例演练 72 
4.6.1  桁架结构分析 72 
4.6.2  板、梁复合模型分析
82 
第5章  载荷与约束 91 
5.1  约束与约束集 91 
5.1.1  约束 91 
5.1.2  约束集和约束的定义与编辑 93 
5.2  载荷集和载荷定义与编辑
95 
5.3  结构载荷 96 
5.3.1  体载荷 97 
5.3.2  轴承力 97 
5.3.3  扭矩 98 
5.4  高级载荷 99 
5.5  案例演练 101 
第6章  分网技术 115 
6.1  分网流程 115 
6.2  几何体清理 117 
6.3  网格控制 118 
6.3.1  网格大小控制 118 
6.3.2  定制网格密度 123 
6.3.3  几何体属性定义
125 
6.3.4  曲面上的映射网格
125 
6.4  几何体分网 125 
6.4.1  曲面自动分网 126 
6.4.2  实体自动分网 127 
6.5  六面体分网 128 
6.6  手动网格修正工具 128 
6.7  分网工具箱 129 
6.7.1  窗格工具 130 
6.7.2  实体定位器 130 
6.7.3  特征抑制 131 
6.7.4  特征移除 131 
6.7.5  特征编辑 132 
6.7.6  几何体编辑 132 
6.7.7  组合的/复合曲线 133 
6.7.8  组合的/边界曲面 133 
6.7.9  设置网格大小 134 
6.7.10  网格曲面 134 
6.7.11  网格定位 135 
6.7.12  网格品质 136 
6.8  案例演练 136 
6.8.1  六面体网格划分
136 
6.8.2  利用网格划分工具箱提高模型网格质量 142 
第7章  模型显示与可视化 153 
7.1  模型数据的显示和隐藏
153 
7.2  模型数据的云图显示
154 
7.3  视图选项 155 
7.4  层组技术 156 
7.4.1  层 156 
7.4.2  组 157 
第8章  模型求解 159 
8.1  分析集管理器 159 
8.2  NX Nastran支持的分析类型 161 
8.3  分析过程设置 161 
第9章  后处理技术 163 
9.1  后处理工具箱 163 
9.2  变形 164 
9.2.1  通用设置选项 165 
9.2.2  特定设置选项 166 
9.3  云图 169 
9.3.1  云图样式 169 
9.3.2  云图数据变换 173 
9.3.3  梁横截面云图 174 
9.4  自由体 175 
9.5  图表 178 
9.5.1  图表的设置 178 
9.5.2  数据的定义与管理
179 
9.5.3  图表快捷工具 181 
9.6  “后处理”工具栏 181 
9.7  案例演练 182 
9.7.1  变形和云图 182 
9.7.2  图表 186 
9.7.3  自由体和界面载荷
192 
第10章  中面技术 199 
10.1  建立中面模型流程
199 
10.2  中面生成命令 200 
10.3  中面编辑命令 201 
10.4  非歧义添加 201 
10.5  案例演练 202 
第11章  装配体建模 210 
11.1  Femap中的连接方式
210 
11.1.1  重合节点 210 
11.1.2  刚性单元连接
212 
11.1.3  焊接单元 213 
11.2  网格连接命令 214 
11.3  连接 215 
11.3.1  连接属性 216 
11.3.2  自动建立连接
218 
11.3.3  手动建立连接
219 
11.4  螺栓连接 220 
11.5  案例演练 221

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前　　言

前言Femap with NX Nastran简介
Femap with NX Nastran是Siemens PLM Software推出的高级有限元技术解决方案。该方案包括前后处理器Femap和解算器NX Nastran。
Femap具有20年专注于有限元建模领域的工程经验，而NXNastran是CAE解算器技术事实上的标准，是全球航空、航天、汽车、造船等行业绝大部分客户认可的解算器。因此，Femap与NX Nastran的结合为用户提供了一个强大且可承受的解决方案。
该解决方案独立于CAD系统，但可以读取所有主流CAD系统的数据，其强大的功能涵盖线性分析、模态分析、失稳分析、热传递分析、非线性分析、动力学分析、优化、流体分析等领域，能够满足各层次有限元分析的要求。
如今，在全球各个行业中，有超过10000家企业正在应用FemapwithNX Nastran。
本书特点
本书针对有限元技术初学者，介绍了最新的Femap with NX Nastran 11.2版本中结构仿真中的各项功能。与其它书籍相比，本书具有如下优点：

前言

Femap with NX Nastran简介 
Femap with NX Nastran是Siemens PLM Software推出的高级有限元技术解决方案。该方案包括前后处理器Femap和解算器NX Nastran。 
Femap具有20年专注于有限元建模领域的工程经验，而NX
Nastran是CAE解算器技术事实上的标准，是全球航空、航天、汽车、造船等行业绝大部分客户认可的解算器。因此，Femap与NX Nastran的结合为用户提供了一个强大且可承受的解决方案。 
该解决方案独立于CAD系统，但可以读取所有主流CAD系统的数据，其强大的功能涵盖线性分析、模态分析、失稳分析、热传递分析、非线性分析、动力学分析、优化、流体分析等领域，能够满足各层次有限元分析的要求。 
如今，在全球各个行业中，有超过10000家企业正在应用Femapwith
NX Nastran。 
本书特点 
本书针对有限元技术初学者，介绍了最新的Femap with NX Nastran 11.2版本中结构仿真中的各项功能。与其它书籍相比，本书具有如下优点： 
（1）学练结合，以练代学 
本书采用有限元知识讲解和计算实例相结合的方式，介绍有限元技术。 
读者可先通过关键技术的学习，系统了解有限元仿真技术；然后通过经典案例的练习，加深对建模技术的进一步理解。通过以练代学，达到快速掌握有限元技术的目的。 
（2）案例典型，便于融会贯通 
本书的计算实例涵盖了结构静力学仿真建模的关键要点，设计的算例经典而不复杂，对应的关键知识点清晰明确，便于初学者学习和融会贯通，初学者通过完成相关实例，可快速掌握仿真关键建模技术和软件相关操作方法。 
（3）免费赠送辅助学习光盘 
为了让读者学习方便，本书配以光盘，内含书中算例模型文件和计算文件，让读者可以从中直接读取相关模型，顺利完成算例练习。此外，光盘中的视频录制了书中相关算例的操作过程，方便读者形象地了解案例的具体操作过程。 
本书内容 
本书内容包含了典型有限元模型分析的全部要素，如几何模型、材料和属性、边界和载荷、网格、解算器、后处理等。 
本书共分为11章，具体内容包括Femap with NX
Nastran基础、Femap界面介绍、几何模型的生成与编辑、材料和属性、载荷与约束、分网技术、模型的显示与可视化、模型求解、后处理技术、中面技术和装配建模技术。 
学习建议 
学习有限元技术是为了掌握有限元仿真建模的原理，而掌握原理的初步体现就是经典算例的正确建模与求解。因此，初学者可以在通读相关理论部分的前提下，以案例的练习为突破口，掌握有限元仿真技术。 
在能够独立完成相关案例的基础上，读者可以进一步思考有限元建模技术的原理，从而实现不拘束于特定软件平台的目标。 
致谢 
感谢西门子数字化工厂集团、杭州电子科技大学和杭州凯优科技有限责任公司各位专家的大力支持。 
本书内容较为丰富，结构较为合理，体现了Femap with NX Nastran软件的建模思想和仿真技术。但是由于编写时间较为仓促，书中难免会有疏漏和不足之处，恳请广大读者提出宝贵意见。 
 
编者 
2016年6月 
前言 
Femap with NX Nastran简介 
Femap with NX Nastran是Siemens PLM Software推出的高级有限元技术解决方案。该方案包括前后处理器Femap和解算器NX Nastran。 
Femap具有20年专注于有限元建模领域的工程经验，而NX
Nastran是CAE解算器技术事实上的标准，是全球航空、航天、汽车、造船等行业绝大部分客户认可的解算器。因此，Femap与NX Nastran的结合为用户提供了一个强大且可承受的解决方案。 
该解决方案独立于CAD系统，但可以读取所有主流CAD系统的数据，其强大的功能涵盖线性分析、模态分析、失稳分析、热传递分析、非线性分析、动力学分析、优化、流体分析等领域，能够满足各层次有限元分析的要求。 
如今，在全球各个行业中，有超过10000家企业正在应用Femapwith
NX Nastran。 
本书特点 
本书针对有限元技术初学者，介绍了最新的Femap with NX Nastran 11.2版本中结构仿真中的各项功能。与其它书籍相比，本书具有如下优点： 
（1）学练结合，以练代学 
本书采用有限元知识讲解和计算实例相结合的方式，介绍有限元技术。 
读者可先通过关键技术的学习，系统了解有限元仿真技术；然后通过经典案例的练习，加深对建模技术的进一步理解。通过以练代学，达到快速掌握有限元技术的目的。 
（2）案例典型，便于融会贯通 
本书的计算实例涵盖了结构静力学仿真建模的关键要点，设计的算例经典而不复杂，对应的关键知识点清晰明确，便于初学者学习和融会贯通，初学者通过完成相关实例，可快速掌握仿真关键建模技术和软件相关操作方法。 
（3）免费赠送辅助学习光盘 
为了让读者学习方便，本书配以光盘，内含书中算例模型文件和计算文件，让读者可以从中直接读取相关模型，顺利完成算例练习。此外，光盘中的视频录制了书中相关算例的操作过程，方便读者形象地了解案例的具体操作过程。 
本书内容 
本书内容包含了典型有限元模型分析的全部要素，如几何模型、材料和属性、边界和载荷、网格、解算器、后处理等。 
本书共分为11章，具体内容包括Femap with NX
Nastran基础、Femap界面介绍、几何模型的生成与编辑、材料和属性、载荷与约束、分网技术、模型的显示与可视化、模型求解、后处理技术、中面技术和装配建模技术。 
学习建议 
学习有限元技术是为了掌握有限元仿真建模的原理，而掌握原理的初步体现就是经典算例的正确建模与求解。因此，初学者可以在通读相关理论部分的前提下，以案例的练习为突破口，掌握有限元仿真技术。 
在能够独立完成相关案例的基础上，读者可以进一步思考有限元建模技术的原理，从而实现不拘束于特定软件平台的目标。 
致谢 
感谢西门子数字化工厂集团、杭州电子科技大学和杭州凯优科技有限责任公司各位专家的大力支持。 
本书内容较为丰富，结构较为合理，体现了Femap with NX Nastran软件的建模思想和仿真技术。但是由于编写时间较为仓促，书中难免会有疏漏和不足之处，恳请广大读者提出宝贵意见。 
 
编者 
2016年6月

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