Creo Parametric 3.0动力学与有限元分析从入门到精通

本书详细介绍了Creo Parametric 3.0中各种工具命令的使用方法及技巧，包括动力学分析、动画制作、结构分析和热力学分析模型的创建及分析过程。本书第1章介绍了使用该软件进行分析的3种模式：FEM模式、集成模式和独立模式。重点以集成模式为讲解对象，介绍了机构动力学和有限元分析。第2～5章介绍了动力学分析模块的建立和环境的设置，动力学分析和动画制作等。第6～9章介绍了机构结构分析和热力学分析模型的建立及分析过程。每个知识点都使用了命令讲解结合具体实例的方法，帮助读者更加快速有效地掌握软件的使用。本书可作为机械设计技术人员学习基于Creo Parametric 3.0进行机械结构有限元分析的入门与实践的书籍，也可作为大专院校机械类专业的教材或教学参考书。

Creo Parametric 是在单一数据库、参数化、特征、全相关及工程数据再利用等概念的基础上开发出的一个功能强大的CAD／CAE／CAM软件，它能将产品从设计到生产加工的过程集成在一起，让所有用户同时开展同一产品的设计与制造工作。它是3D产品设计的行业标准。作为业界领先的生产效率工具，它促进用户采用最佳设计方法，同时确保遵守业界和公司的标准。集成的参数化3D CAD/CAM/CAE解决方案可让设计速度比以前更快，同时最大限度地增强创新力度并提高质量，最终创造出不同凡响的产品。
　　本书基本涵盖了Creo Parametric 3.0动力学分析、机构分析两大部分。从基本操作到模型建立，从概念到综合实例，从分析到优化设计的编制，讲述了模块中各工具的基本功能和操作方法。在每章的最后，以实例的形式进一步学习基本工具的使用。本书最后以两个典型实例（二级减速器、活塞连杆机构）讲解了使用Creo Parametric 3.0进行工程分析的设计过程。本书的特点主要体现在以下几个方面：
　　·编排采用循序渐进的方式，适合初、中、高级读者逐步掌握Creo Parametric 3.0软件的基本操作方法，进行产品分析和优化设计。
　　·以知识点为介绍单元，通过讲解概念、操作方法、经典实例等透彻地剖析每个知识点，以便于读者掌握。
　　·采用了浅显易懂的例子，使读者容易上手操作。每个例子讲解步骤简单全面，易于理解。
　　·对关键性的技巧以“注意”提醒读者，节约读者的时间和精力。
　　·内容翔实，选例典型，针对性强。叙述言简意赅、清晰流畅，能使读者快速掌握PTC Creo Parametric 3.0动力学分析、机构分析模块的应用要领。
　　·结合内容在光盘中配置了大量实例源文件以及相关的视频讲解内容，对书中的各个重要实例进行针对性讲解，便于读者掌握实际操作的流程和技巧。
　　本书共分为3篇11章。第1篇（第1~5章）机构动力学分析。讲述了Creo Parametric 3.0软件关于动力学和有限元分析的三种模式、动力学分析模块、建立运动模型及设置运动环境、动力学分析和动画制作等基础知识；第2篇（第6~9章）是结构与热力学分析。介绍了结构分析模块、建立机构分析模型的方法步骤、机构各种结构分析以及热力学分析等内容。讲述了静态分析、模态分析、失稳分析、疲劳分析、预应力分析、动态分析以及敏感度分析、优化设计等方法；第3篇（第10章、第11章）是综合实例。以最常见的二级减速器、活塞连杆机构为例，讲述了动力学和结构分析创建过程，让读者巩固学到的各模块中常见工具的使用方法和技巧，通过举一反三，获得独立完成项目分析设计的能力。
　　本书由三维书屋工作室策划，胡仁喜和刘昌丽编写，胡仁喜 刘昌丽 康士廷 闫聪聪 杨雪静 卢园 孟培 李亚莉 解江坤 秦志霞 张亭 毛瑢 闫国超 吴秋彦 甘勤涛 李兵 王敏 孙立明 王玮 王培合 王艳池 王义发 王玉秋 张琪 朱玉莲 徐声杰 张俊生 王兵学等参加了部分章节的编写工作，在此对他们的帮助表示感谢。
　　由于编者水平有限，时间仓促，难免有欠缺之处。竭诚欢迎广大读者登录网站发电子邮件到编者的电子信箱，对本书提出批评和建议，以方便作进一步的修改。
　　编 者

前言
第1篇 机构动力学分析
第1章 动力学与有限元分析概述2
1.1 机构的工作模式3
1.1.1 集成模式3
1.1.2 FEM模式4
1.1.3 独立模式4
1.2 Creo Parametric Simulate的安装4
第2章 动力学分析6
2.1 机构模块介绍7
2.1.1 机构模块简介7
2.1.2 运动学分析流程8
2.1.3 动力学分析流程8
2.2 机构工作界面9
2.3 功能区介绍12
2.3.1 “文件”菜单12
2.3.2 “模型”功能区面板16
2.3.3 “分析”功能区面板18
2.3.4 “注释”功能区面板20
2.3.5 “渲染”功能区面板22
2.3.6 “人体模型”功能区面板23
2.3.7 “工具”功能区面板24
2.3.8 “视图”功能区面板25
2.3.9 “应用程序”功能区面板26
2.3.10 “机构”功能区面板27
2.4 工具栏29
2.4.1 快速访问工具栏29
2.4.2 视图快速访问工具栏30
2.5 结构树30
2.5.1 模型树30
2.5.2 机构树30
第3章 建立运动模型及设置运动环境30
3.1 建立连接31
3.1.1 刚性连接32
3.1.2 销连接32
3.1.3 滑块连接34
3.1.4 圆柱连接34
3.1.5 平面连接36
3.1.6 球连接36
3.1.7 轴承连接37
3.1.8 焊缝连接38
3.1.9 常规连接40
3.1.10 6DOF连接41
3.1.11 槽连接42
3.2 建立特殊连接43
3.2.1 凸轮连接43
3.2.2 3D接触连接48
3.2.3 齿轮连接49
3.2.4 传动带连接55
3.3 调节连接方式59
3.4 拖动和快照60
3.5 定义伺服电动机64
3.6 设置运动环境74
3.6.1 定义重力74
3.6.2 定义执行电动机75
3.6.3 定义弹簧76
3.6.4 创建阻尼器79
3.6.5 创建力/扭矩80
3.6.6 定义初始条件83
3.7 定义质量属性85
3.8 术语表86
第4章 机构动力学分析87
4.1 机构分析88
4.1.1 位置分析89
4.1.2 运动学分析90
4.1.3 动态分析91
4.1.4 静态分析95
4.1.5 力平衡分析97
4.2 分析结果99
4.2.1 回放100
4.2.2 测量103
4.2.3 轨迹曲线107
4.3 常规机构仿真109
4.3.1 连杆机构109
4.3.2 凸轮机构116
4.3.3 齿轮机构121
第5章 动画制作126
5.1 动画制作概述127
5.1.1 进入动画制作界面127
5.1.2 动画制作功能区面板介绍127
5.1.3 动画树129
5.2 定义动画129
5.2.1 创建动画129
5.2.2 动画显示131
5.2.3 定义主体132
5.3 动画制作133
5.3.1 关键帧排序133
5.3.2 事件134
5.3.3 锁定主体135
5.3.4 创建电动机136
5.3.5 连接状态136
5.3.6 定时视图136
5.3.7 定时透明视图137
5.3.8 定时样式138
5.3.9 编辑和移除对象139
5.4 生成动画140
5.4.1 生成并运行动画140
5.4.2 回放动画140
5.4.3 导出动画140
第2篇 结构与热力学分析
第6章 结构分析概述141
6.1 结构分析模块142
6.1.1 结构分析模块简介142
6.1.2 分析流程143
6.2 结构分析工作界面151
6.3 功能区面板151
6.3.1 “文件”功能区面板151
6.3.2 “主页”功能区面板152
6.3.3 “精细模型”功能区面板153
6.3.4 “检查”功能区面板154
6.3.5 “工具”功能区面板155
6.3.6 “视图”功能区面板155
第7章 建立结构分析模型156
7.1 简化模型157
7.2 创建载荷157
7.2.1 创建载荷集157
7.2.2 创建力/力矩载荷158
7.2.3 创建压力载荷163
7.2.4 创建承载载荷167
7.2.5 创建重力载荷171
7.2.6 创建离心载荷172
7.2.7 创建温度载荷175
7.3 创建约束176
7.3.1 创建约束集177
7.3.2 创建位移约束178
7.3.3 创建平面约束181
7.3.4 创建销约束182
7.3.5 创建球约束183
7.3.6 创建对称约束184
7.4 理想化模型187
7.4.1 创建壳187
7.4.2 创建梁193
7.4.3 创建弹簧199
7.4.4 创建质量202
7.5 创建连接205
7.5.1 创建界面205
7.5.2 创建焊缝207
7.5.3 创建刚性连接210
7.5.4 创建受力连接212
7.5.5 创建紧固件连接214
7.6 材料216
7.6.1 定义材料217
7.6.2 创建材料方向219
7.6.3 分配材料220
7.7 创建模拟测量221
7.8 网格划分223
7.9 创建曲面区域和体积块区域225
7.9.1 创建曲面区域225
7.9.2 创建体积227
7.10 显示控制231
第8章 结构分析233
8.1 分析的类型234
8.2 建立结构分析235
8.2.1 静态分析236
8.2.2 模态分析245
8.2.3 失稳分析249
8.2.4 疲劳分析251
8.2.5 预应力静态分析259
8.2.6 预应力模态分析264
8.3 动态分析268
8.3.1 动态时间分析268
8.3.2 动态频率分析277
8.3.3 动态冲击分析280
8.3.4 动态随机分析283
8.4 设计研究286
8.4.1 标准设计研究286
8.4.2 敏感度设计研究289
8.4.3 优化设计研究296
8.5 电动机吊座的结构分析299
8.5.1 创建模型300
8.5.2 建立分析模型303
8.5.3 结构分析304
8.5.4 优化设计311
8.5.5 升级零件312
第9章 热力学分析313
9.1 热力学分析概述314
9.1.1 进入热力学分析314
9.1.2 分析界面介绍314
9.1.3 分析流程315
9.2 创建热力载荷315
9.2.1 创建载荷集315
9.2.2 创建热力载荷316
9.3 创建边界条件318
9.3.1 创建边界条件集318
9.3.2 创建规定温度31