SOLIDWORKS Simulation基础教程（2018版）

《SOLIDWORKSSimulation基础教程（2018版）》是根据DSSOLIDWORKS公司发布的《SOLIDWORKS2018:SOLIDWORKSSimulation））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。本书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Simulation应用技术的必备资料。本书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。本书提供练习文件下载，详见“本书使用说明”。此外，本书还提供语音教学视频，扫描书中二维码即可免费观看。本书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。

适读人群 ：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
本教程提供练习文件下载，详见“本书使用说明”。本书配有350分钟高清语音视频，读者可以扫描二维码免费观看。

4大特点
● SOLIDWORKS公司官方指定在中国大陆出版的培训教程
● CSWP全球专业认证考试培训教程
● 迄今为止科学而体系完整的一套SOLIDWORKS系列培训教程
● 丛书累计销量超45万册，多次荣登同类书排行榜榜首

5大改进
● 增加高清语音教学视频
● 修正部分素材文件和教程不对应的问题
● 修正部分模板不匹配问题
● 修正按操作步骤执行无法达到教程中效果的问题
● 修正个别术语和软件不匹配的问题

配套资源：
● 典型实例，手把手教您SOLIDWORKS操作技能
● 配套练习素材免费下载，满足学习、练习需要
● 配套高清语音教学视频，名师详细讲解操作步骤

DS SOLIDWORKS公司是一家专业从事三维机械设计、工程分析、产品数据管理软件研发和销售的国际性公司。SOLIDWORKS软件以其优异的性能、易用性和创新性，极大地提高了机械设计工程师的设计效率和设计质量，目前已成为主流3D CAD软件市场的标准，在全球拥有超过500万的用户。DS SOLIDWORKS公司的宗旨是：to help customers design better products and be more successful——让您的设计更精彩。
“SOLIDWORKS公司官方指定培训教程”是根据DS SOLIDWORKS公司最新发布的SOLIDWORKS 2018软件的配套英文版培训教程编译而成的，也是CSWP全球专业认证考试培训教程。本套教程是DS SOLIDWORKS公司唯一正式授权在中国大陆出版的官方培训教程，也是迄今为止出版的最为完整的SOLIDWORKS公司官方指定培训教程。
本套教程详细介绍了SOLIDWORKS2018软件和Simulation软件的功能，以及使用该软件进行三维产品设计、工程分析的方法、思路、技巧和步骤。值得一提的是，SOLIDWORKS 2018不仅在功能上进行了600多项改进，更加突出的是它在技术上的巨大进步与创新，从而可以更好地满足工程师的设计需求，带给新老用户更大的实惠！
《SOLIDWORKS Simulation基础教程（2018版）》是根据DS SOLIDWORKS公司发布的《SOLIDWORKS2018: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教程。本书提供了基本的有限元求解方法，并对有限元的相关理论知识进行了讲解。
本套教程在保留了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，使其变得直观、通俗，让初学者易上手，让高手的设计效率和质量更上一层楼！
本套教程由DS SOLIDWORKS公司亚太区资深技术总监陈超祥先生和大中国区技术总监胡其登先生共同担任主编，由杭州新迪数字工程系统有限公司副总经理陈志杨负责审校。承担编译、校对和录入工作的有陈志杨、张曦、王绍清、叶伟、胡智明、刘红政、李鹏等杭州新迪数字工程系统有限公司的技术人员。杭州新迪数字工程系统有限公司是DS SOLIDWORKS公司的密切合作伙伴，拥有一支完整的软件研发队伍和技术支持队伍，长期承担着SOLIDWORKS核心软件研发、客户技术支持、培训教程编译等方面的工作。本教程的操作视频由SOLIDWORKS高级咨询顾问赵罘制作。在此，对参与本书编译和视频制作的工作人员表示诚挚的感谢。
由于时间仓促，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请广大读者批评指正。

陈超祥 胡其登
2018年3月

序
前言
本书使用说明
绪论有限元简介1
0.1SOLIDWORKS Simulation概述1
0.2有限元分析概述1
0.3建立数学模型2
0.4建立有限元模型3
0.5求解有限元模型3
0.6结果分析4
0.7FEA中的误差4
0.8有限单元4
0.8.1SOLIDWORKS Simulation中的单元类型4
0.8.2在实体和壳单元中选择7
0.8.3实体及壳单元中的草稿品质与高品质7
0.9自由度7
0.10FEA计算7
0.11FEA结果解释 8
0.12测量单位9
0.13SOLIDWORKS Simulation的使用限制9
0.14总结10
第1章分析流程11
1.1模型分析的关键步骤11
1.2实例分析：平板的应力分析11
1.3项目描述11
1.4SOLIDWORKS Simulation的界面12
1.5SOLIDWORKS Simulation选项14
1.6预处理16
1.6.1新建算例16
1.6.2约束18
1.6.3外部载荷19
1.6.4符号的大小及颜色21
1.6.5预处理总结21
1.7划分网格22
1.7.1标准网格23
1.7.2基于曲率的网格23
1.7.3基于混合曲率的网格23
1.7.4网格密度23
1.7.5网格大小23
1.7.6圆中最小单元数23
1.7.7比率23
1.7.8网格质量25
1.8后处理26
1.8.1结果图解26
1.8.2编辑图解26
1.8.3波节应力与单元应力27
1.8.4显示向量图解选项27
1.8.5修改结果图解28
1.8.6其他图解29
1.9多个算例35
1.9.1创建新的算例35
1.9.2复制参数35
1.9.3检查收敛与精度37
1.9.4结果总结38
1.9.5与解析解比较38
1.10报告39
1.11总结40
1.12提问40
练习1-1支架41
练习1-2压缩弹簧刚度47
练习1-3容器把手49
第2章网格控制、应力集中与边界条件51
2.1网格控制51
2.2实例分析：L形支架51
2.3不带圆角的支架分析52
2.3.1运行所有算例53
2.3.2局部网格精细化分析54
2.3.3网格控制54
2.3.4结果比较57
2.3.5应力奇异性58
2.3.6应力峰值点58
2.4带圆角的支架分析59
2.4.1压缩配置59
2.4.2自动过渡60
2.5实例分析：焊接支架64
2.6理解边界条件的影响64
2.7总结65
2.8提问65
练习2-1C形支架66
练习2-2骨形扳手71
第3章带接触的装配体分析75
3.1接触缝隙分析75
3.2实例分析：虎钳75
3.3使用全局接触的虎钳分析76
3.3.1零部件接触77
3.3.2观察装配体结果80
3.3.3手柄接触81
3.3.4所需的力82
3.4使用局部接触的虎钳分析82
3.4.1局部接触82
3.4.2局部接触类型83
3.4.3无穿透局部接触条件84
3.4.4接触应力87
3.5总结87
3.6提问87
练习3-1双环装配体88
第4章对称和自平衡装配体93
4.1冷缩配合零件93
4.2实例分析：冷缩配合93
4.2.1项目描述93
4.2.2对称93
4.2.3关键步骤93
4.2.4特征消隐94
4.2.5刚体模式95
4.2.6冷缩配合接触条件96
4.2.7在局部坐标系中图解显示结果97
4.2.8定义圆柱坐标系97
4.2.9保存所有图解100
4.2.10“什么错”特征101
4.3带软弹簧的分析101
4.3.1软弹簧101
4.3.2惯性释放101
4.4总结102
第5章带接头的装配体分析及网格细化103
5.1连接零部件103
5.2接头103
5.3实例分析：万向节104
5.4项目描述105
5.5第一部分：使用草稿品质的粗糙网格进行分析105
5.5.1远程载荷106
5.5.2螺栓的紧密配合109
5.5.3螺栓预载109
5.5.4局部相触面组112
5.5.5旋转和轴向刚度115
5.6第二部分：使用高品质网格分析119
5.6.1在薄壁特征上需要的实体单元数量120
5.6.2高宽比例图解120
5.6.3雅可比122
5.7总结126
练习5-1链扣(第一部分)126
练习5-2链扣(第二部分)136
练习5-3升降架装配体138
练习5-4带有基座的分析(选做)144
练习5-5点焊——实体网格144
练习5-6螺栓接头149
第6章兼容/不兼容网格153
6.1兼容/不兼容网格划分：接合接触153
6.2实例分析：转子153
6.2.1项目描述153
6.2.2兼容网格153
6.2.3不兼容网格156
6.2.4不兼容接合选项157
6.2.5周期性对称160
6.2.6讨论161
6.3总结162
练习手钳162
第7章薄件分析172
7.1薄件172
7.2实例分析:带轮172
7.3第一部分：采用实体单元划分网格173
7.4第二部分：细化实体网格175
7.5实体与壳单元的比较176
7.6第三部分：壳单元——中面曲面177
7.6.1细壳与粗壳的比较178
7.6.2壳网格颜色179
7.6.3更改网格方向180
7.6.4壳单元对齐180
7.6.5自动重新对齐壳曲面181
7.6.6应用对称约束183
7.6.7变形结果186
7.7结果比较187
7.8实例分析：搁栅吊件187
7.9总结192
7.10提问193
练习7-1支架193
练习7-2使用外侧/内侧表面的壳网格197
练习7-3边焊缝接头200
练习7-4容器把手焊缝205
第8章混合网格——壳体和实体207
8.1混合网格207
8.1.1接合壳体和实体网格208
8.1.2混合网格支持的分析类型208
8.2实例分析：压力容器208
8.2.1项目描述208
8.2.2分析装配体208
8.2.3模型准备209
8.2.4材料211
8.2.5体积模量和切变模量213
8.2.6连接有间隙实体213
8.2.7失败诊断216
8.2.8小特征网格划分216
8.3总结220
8.4提问220
练习混合网格分析220
第9章梁单元——传送架分析226
9.1项目描述226
9.1.1单元选择226
9.1.2梁单元226
9.1.3连接及断开的接点228
9.1.4横梁接点位置229
9.1.5横梁接点类型229
9.1.6渲染横梁轮廓231
9.1.7横截面的第一方向及第二方向232
9.1.8弯矩和剪力图表234
9.