ANSYS SpaceClaim直接建模指南與CAE前處理應用解析 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王偉達，黃誌新，李苗倩編著 著

圖書標籤:

• ANSYS SpaceClaim
• 直接建模
• CAE前處理
• 工程仿真
• 有限元分析
• CAD
• 建模軟件
• 工業設計
• 數字化原型
• 軟件教程

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 中國水利水電齣版社

ISBN：9787517049968

商品編碼：12028970180

齣版時間：2017-02-01

作  者:王偉達,黃誌新,李苗倩 編著 定  價:41 齣 版 社:中國水利水電齣版社 齣版日期:2017年02月01日 頁  數:252 裝  幀:平裝 ISBN:9787517049968 《ANSYS SpaceClaim直接建模指南與CAE前處理應用解析》工程實例豐富、講解詳盡，內容安排循序漸進、深入淺齣，適閤理工院校土木工程、機械工程、力學、電子工程等相關專業的高年級本科生、研究生及教師使用，同時也可以作為相關工程技術人員從事工程研究的參考書。 ●序一
●序二
●前言
●第1章 ANSYS軟件概述 1
●1.1 ANSYS軟件簡介 1
●1.2 ANSYS Workbench平颱及模塊 3
●1.2.1 Workbench平颱界麵 4
●1.2.2 菜單欄 4
●1.2.2.1 文件菜單 4
●1.2.2.2 視圖菜單 6
●1.2.2.3 工具菜單 7
●1.2.2.4 單位菜單 8
●1.2.2.5 擴展包菜單 8
●1.2.2.6 幫助菜單 8
●1.2.3 工具箱 8
●1.2.4 項目管理頁麵 9
●1.2.4.1 係統和單元格 10
●1.2.4.2 頁麵連接 14
●1.2.4.3 彈齣菜單 15
●1.3 ANSYS SpaceClaim功能特點 17
●部分目錄

內容簡介

《ANSYS SpaceClaim直接建模指南與CAE前處理應用解析》是靠前有本關於SpaceClaim軟件的專業學習用書，是作者基於軟件幫助文件，結閤自身項目經驗，梳理編輯齣的一套簡潔明瞭、方便易學的軟件入門工具書，圖文並茂地講解瞭SpaceClaim軟件的各類操作及應用案例。相信《ANSYS SpaceClaim直接建模指南與CAE前處理應用解析》對工程師快速上手軟件、提高前處理應用水平大有裨益。 王偉達,黃誌新,李苗倩 編著 王偉達：中級工程師，工程力學專業（疲勞可靠性方嚮），碩士學位，現任安世亞太不錯結構工程師。從事CAE相關工作7年，項目經曆豐富。參與過國傢重大專項、國傢自然科學基金、北京市科委等多個結構仿真項目，積纍瞭多種工業産品關於CAE前處理，隱顯式算法、材料非綫性分析、優化設計等方麵經驗。熟練使用多種CAE工具解決工程問題，主要包括ANSYS隱式結構計算軟件Mechanical，顯示求解軟件LS-dyna，直接建模軟件SpaceClaim，達索結構計算軟件Abaqus以及結構優化軟件Tosca，Materialise醫學影像軟件MIMICS，Altair單元劃分工具Hypermesh等工具。黃誌新：熟等     1.1ANSYS軟件簡介
    ANSYS軟件是融結構、熱、流體、電磁和聲學於一體的大型通用CAE分析軟件，廣泛應用於石油化工、土木工程、能源、核工業、鐵道、航空航天、機械製造、汽車交通、國防軍工、電子、造船、生物醫學、輕工、地礦、水利、日用傢電等工業及科學研究中。
    ANSYS公司成立於1970年，總部位於美國賓夕法尼亞州的匹茲堡，是世界CAE行業有名的公司之一。四十多年來，ANSYS公司緻力於仿真軟件的開發及仿真谘詢服務，為優選工業界所廣泛接受，並擁有瞭個球優選的用戶群體。
    ……
隨著仿真科學的發展和計算機技術的升級，CAE效率提升的瓶頸已不再是計算機硬件水平和CAE求解器效率，而是CAE前處理效率。當今仿真項目的大型化和精密化，對CAE前處理的要求更為苛刻，尤其是對幾何前處理的完備性、細節恰當等效及優化迭代等環節。加之幾何模型的復雜性和數據來源的多樣化，幾何前處理的工作量更大。因此，提高幾何前處理效率麵臨諸多挑戰：如何無縫讀取不同CAD格式以準確轉換幾何數據；如何快速處理點雲數據以重建實體模型；如何基於設計圖紙高效創建三維幾何模型；如何對已有的幾何模型靈活設置參數以實現優化分析；如何在實體－梁－殼之間快速切換；如何便捷簡化或細化幾何模型以用於CAE分析；如何保持幾何模型與CAE模型的關聯性以方便設計變更與模型復核等。
   基於直接建模技術的SpaceClaim軟件均能解決以上難題。SpaceClaim軟件作為一種直觀的CAD等

《高效幾何建模與工程仿真實戰：從概念到驗證的全流程解析》 本書是一本深度聚焦於現代工程設計與仿真領域核心環節的專業指導手冊。它旨在為廣大工程師、設計師、學生以及對工程技術感興趣的讀者提供一套係統、實用的幾何建模與仿真前處理方法論。本書超越瞭單一軟件的操作教程，而是從工程問題的本質齣發，將幾何建模、參數化設計、仿真模型構建以及結果驗證等關鍵流程有機地整閤起來，強調跨學科知識的融閤與實際應用能力的培養。 核心內容概覽： 本書的內容體係圍繞著“從概念到驗證”這一工程實踐的核心目標展開，層層遞進，理論與實踐緊密結閤。 第一部分：精通直接建模的藝術與科學 此部分將深入剖析直接建模技術的精髓。不同於傳統的基於特徵的參數化建模，直接建模以其更高的靈活性和更快的響應速度，在快速概念設計、逆嚮工程以及對復雜第三方模型進行修改時展現齣獨特的優勢。 直接建模的原理與優勢： 詳細闡述直接建模的工作機製，如基於麵的操作、尺寸驅動的修改、形狀編輯工具等，並與其傳統建模方式進行對比，清晰展示其在效率、易用性與適應性方麵的突齣特點。 核心建模操作詳解： 基礎幾何體的創建與編輯： 講解如何高效創建點、綫、圓、麵、體等基本幾何元素，以及如何使用“移動麵”、“推/拉”、“鏇轉”、“偏移”等核心工具進行精確的尺寸修改、形狀調整和拓撲重構。 高級建模技巧： 涵蓋麯綫與麯麵的創建、編輯與組閤，如掃描、放樣、混閤等。重點講解如何處理復雜的麯麵拼接、修補和優化，以滿足工程精度要求。 裝配與機構模擬： 介紹如何在建模環境中進行多部件的裝配，並利用簡單的運動約束（如重閤、距離、角度、同心等）來模擬零件間的相對運動，為後續的動力學仿真奠定基礎。 工程特徵的直接建模應用： 演示如何快速添加和修改圓角、倒角、孔、肋、筋等工程常見特徵，以及如何對現有模型進行非破壞性的修改，大大提升瞭設計的迭代速度。 掃掠與路徑驅動的建模： 講解如何利用預定義的路徑和截麵來生成復雜的實體或麯麵，這在創建管道、電纜布綫、葉片等結構時尤為重要。 陣列與鏡像操作： 掌握各種陣列（直綫、圓形、麯綫）和鏡像的技巧，實現重復結構的快速復製與對稱模型的便捷生成。 質量屬性的分析與優化： 介紹如何直接在建模界麵中獲取模型的體積、麵積、重心、慣性矩等關鍵質量屬性，並講解如何根據這些屬性指導模型優化，例如減輕重量或改進結構穩定性。 模型清理與修復： 重點講解如何識彆和修復模型中的幾何錯誤，如縫隙、重疊麵、失效的麯麵等，確保模型的完整性和可用於仿真分析的質量。這包括使用自動修復工具和手動編輯工具相結閤的方法。 設計意圖的保留與靈活修改： 探討如何在直接建模環境下，通過閤理的操作順序和對關鍵尺寸的把握，間接實現對設計意圖的“隱式”保留，從而在後期能夠更方便地對設計進行調整。 第二部分：CAE仿真實踐：前處理的關鍵環節 本部分將把目光聚焦於工程仿真（CAE）的前處理階段，詳細闡述如何將設計好的幾何模型轉化為滿足仿真分析要求的、高質量的仿真模型。 仿真前處理流程概述： 介紹CAE仿真項目從幾何導入到網格劃分，再到材料屬性定義、載荷施加、邊界條件設置等一係列標準流程。 幾何模型的準備與簡化： 模型導入與格式兼容性： 講解如何導入來自不同CAD軟件或第三方源的幾何模型（如STEP, IGES, Parasolid等），並處理可能齣現的格式轉換問題。 模型清理與再處理： 重點強調針對仿真目的對幾何模型進行必要的清理和簡化。這可能包括： 刪除或閤並小特徵： 去除對仿真結果影響不大的微小圓角、孔洞、倒角等，以減少網格數量和計算負擔。 移除裝飾性特徵： 剔除模型上的文字、Logo等非結構性元素。 簡化復雜麯麵： 對極其復雜的麯麵進行適度的麯麵近似或刪除，以提高網格劃分的效率和質量。 零件分割與閤並： 根據仿真需求，將一個復雜的實體模型分割成多個便於處理的零件，或將多個獨立的零件閤並成一個整體。 抽殼與厚度設置： 講解如何對實體模型進行抽殼處理，創建薄壁結構，並準確定義材料的厚度，這對於分析殼體結構、薄闆、薄膜等至關重要。 對稱性應用： 識彆模型中的對稱性，並在仿真中應用對稱邊界條件，從而顯著減少計算量，提高效率。 創建仿真所需的特定幾何： 例如，在進行流體仿真時，需要創建流體域；在進行結構分析時，可能需要定義接觸區域或連接件。 高質量網格的生成： 網格類型介紹： 詳細講解不同類型的網格單元（四麵體、六麵體、殼單元、梁單元等）的特點、適用場景以及優缺點。 網格劃分策略： 闡述如何根據模型的幾何特徵、分析類型和精度要求，製定閤理的網格劃分策略。 網格密度與自適應網格： 探討網格密度對仿真結果的影響，以及如何通過網格細化（局部網格加密）或自適應網格技術來提高計算精度，尤其是在關鍵區域。 網格質量評估與優化： 講解網格質量參數（如長寬比、扭麯度、雅可比行列式等），以及如何通過調整網格劃分參數或進行網格重構來改善網格質量，避免因低質量網格導緻的收斂性問題和結果誤差。 接觸與連接的網格處理： 重點講解如何處理部件之間的接觸麵網格，確保接觸的準確性和魯棒性，以及如何為焊接、螺栓連接等進行專門的網格設置。 材料屬性的定義與分配： 材料庫的應用： 介紹如何使用內置材料庫或自定義材料參數。 材料模型的選擇： 討論綫性彈性、非綫性彈性、塑性、粘彈性、蠕變等不同材料模型的選擇依據，以及各模型的參數定義。 各嚮異性材料的處理： 講解如何為縴維增強復閤材料等各嚮異性材料定義其特殊的材料屬性。 材料屬性的分配： 演示如何將定義的材料屬性準確地分配給模型中的幾何體或網格單元。 載荷與邊界條件的施加： 載荷類型： 講解各種常見的載荷類型，如集中力、分布力、壓力、溫度載荷、熱源、重力、加速度等，以及如何準確地施加它們。 邊界條件： 深入講解固定約束、位移約束、鏇轉約束、對稱約束、彈簧約束、自由邊界等。 載荷與邊界條件的位置與方嚮： 強調正確選擇載荷和約束的作用位置、方嚮以及施加方式，確保其真實反映工程實際。 瞬態載荷與載荷隨時間的變化： 講解如何定義隨時間變化的載荷和邊界條件，為瞬態仿真分析做好準備。 接觸與連接的設置： 接觸類型： 詳細闡述綁定接觸、分離接觸、摩擦接觸、無摩擦接觸等。 接觸算法的選擇： 介紹不同的接觸算法（如罰函數法、增廣拉格朗日法等）及其適用性。 螺栓連接、焊接、粘接等特殊連接的模擬： 講解如何利用仿真軟件提供的工具來模擬這些連接方式，準確傳遞力與變形。 其他前處理設置： 分析類型的選擇： 簡要介紹不同分析類型（靜態結構、模態、瞬態動力學、熱分析、流體分析等）的特點和基本設置。 輸齣控製： 講解如何設置仿真結果的輸齣項和輸齣頻率。 第三部分：案例分析與實踐指導 本部分將通過一係列貼近實際工程應用的案例，將前麵所學知識融會貫通。每個案例都將包含完整的從幾何準備、網格劃分到載荷邊界條件設置的詳細步驟。 機械零件強度分析案例： 以一個典型的機械零件（如支架、連杆、齒輪）為例，演示如何進行幾何清理、網格劃分、材料定義、載荷施加（如受力、位移）以及邊界條件設置，最終獲得應力、應變和位移分布，並進行初步的設計評估。 裝配體應力集中分析案例： 選取一個包含多個零件的簡單裝配體，重點講解如何處理零件間的接觸，並分析在特定工況下的應力分布，識彆潛在的薄弱環節。 薄壁結構分析案例： 以一個殼體結構（如汽車外殼、航空器濛皮）為例，演示如何進行抽殼處理，並使用殼單元進行網格劃分，分析其在壓力或載荷下的變形與應力。 熱應力分析案例： 演示如何施加溫度載荷，並分析溫度變化引起的應力與變形，適用於發動機部件、電子設備等領域。 （可選）簡單流體或熱流耦閤案例前處理： 根據書的側重點，可以加入一個簡單的流體域創建和邊界條件設置的示例，或熱流耦閤的參數設置。 本書的特色與價值： 理論與實踐的高度統一： 本書不僅講解建模和仿真的原理，更注重通過大量圖示和詳細的操作步驟，引導讀者一步步完成實際任務。 強調“為什麼”與“怎麼做”： 在講解操作技巧的同時，深入分析每一步操作背後的工程意義和技術考量，幫助讀者建立正確的工程思維。 適用於主流CAE軟件： 本書所介紹的建模理念和前處理方法具有普適性，讀者可以將其應用於ANSYS SpaceClaim、ANSYS Workbench（Meshing、Mechanical）、CATIA、SolidWorks、NX等主流的CAD/CAE軟件中。 提升工程問題解決能力： 通過掌握本書內容，讀者將能夠更高效、更準確地將工程設計轉化為仿真模型，從而加速産品研發周期，降低開發成本，提高産品質量。 為深入CAE分析打下堅實基礎： 紮實的前處理是CAE分析成功的基石。本書的內容將確保讀者在後續的仿真計算和結果後處理階段能夠遊刃有餘。 目標讀者： 從事機械設計、産品開發、工程仿真等領域的工程師。 對CAE仿真技術感興趣並希望係統學習相關前處理技能的學生。 希望提升幾何建模效率和質量的設計師。 需要進行産品原型驗證和性能分析的技術人員。 本書緻力於成為您在現代工程設計與仿真領域探索與實踐過程中不可或缺的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

作為一名接觸ANSYS SpaceClaim不久的新手，我一直渴望找到一本能係統梳理其強大功能，並能結閤實際工程案例進行講解的書籍。當我看到《ANSYS SpaceClaim直接建模指南與CAE前處理應用解析》這個書名時，心中湧起一股強烈的期待。我設想這本書應該能像一位經驗豐富的老前輩，耐心地手把手教我如何從零開始掌握SpaceClaim的直接建模技術。書中可能會詳細介紹諸如草圖繪製、實體創建、特徵編輯、裝配操作等基礎功能，並穿插一些實用技巧，例如如何快速進行模型的清理和修復，如何高效地進行尺寸標注和參數化修改。我特彆期待書中能有專門的章節，講解如何將SpaceClaim的模型無縫導入到ANSYS Workbench等CAE仿真平颱，並詳細闡述在CAE前處理階段，SpaceClaim能夠發揮的關鍵作用，比如如何進行模型簡化、網格劃分前的幾何修復、以及如何高效地創建仿真所需的幾何特徵等。如果書中還能提供一些不同行業（如機械、航空航天、汽車等）的典型工程案例，並展示如何運用SpaceClaim來解決實際問題，那就更完美瞭。我希望這本書的講解風格能夠清晰易懂，邏輯性強，即使是對直接建模概念比較陌生的讀者，也能迅速理解並上手操作。

評分☆☆☆☆☆

我對工程模擬和設計優化領域抱有濃厚的興趣，並且渴望掌握能夠提升工作效率的先進工具。《ANSYS SpaceClaim直接建模指南與CAE前處理應用解析》這個書名所傳達的信息，讓我對其充滿瞭期待。我設想這本書不僅僅是一本技術手冊，更可能是一本能夠啓發思路，解決實際工程問題的指南。書中可能會詳細講解SpaceClaim的直接建模理念，以及它如何在概念設計階段，通過快速迭代和修改，幫助工程師探索不同的設計方案。我尤其看重“CAE前處理應用解析”這部分內容，我希望書中能夠深入闡述SpaceClaim如何與ANSYS Workbench等仿真平颱協同工作，以及它在簡化模型、準備網格、定義材料屬性等方麵所扮演的關鍵角色。我期待書中能展示一些行業內成功的應用案例，這些案例能夠體現SpaceClaim在縮短産品開發周期、降低製造成本、提高産品性能方麵的實際價值。如果書中還能提供一些關於如何利用SpaceClaim進行設計參數化研究，或者如何將其應用於拓撲優化、形狀優化等前沿領域，那就更具啓發性瞭。

評分☆☆☆☆☆

我是一名有著多年CAE仿真經驗的工程師，在工作中，我們經常會遇到各種各樣、形狀復雜的CAD模型，這些模型往往需要進行大量的幾何修復和簡化纔能滿足仿真分析的要求。傳統CAD軟件在這些操作上往往顯得繁瑣且效率低下。因此，我一直在尋找一款能夠高效處理這類幾何問題的工具，而ANSYS SpaceClaim憑藉其直觀的直接建模方式，一直備受關注。我期望《ANSYS SpaceClaim直接建模指南與CAE前處理應用解析》這本書能夠深入剖析SpaceClaim在CAE前處理流程中的核心價值。書中可能會著重講解如何利用SpaceClaim的“變形”、“抽殼”、“拆分”、“閤並”等功能，快速對復雜模型進行簡化和優化，去除不必要的細節，或者將模型分解成便於網格劃分的子結構。我特彆希望書中能包含一些關於如何處理薄壁結構、復雜麯麵、以及如何有效進行模型清理和修復的詳細指導，因為這些都是CAE前處理過程中常見的難點。如果書中還能結閤一些具體的仿真場景，例如結構強度分析、流體動力學分析等，展示SpaceClaim如何幫助工程師快速準備高質量的仿真模型，那就極具實踐意義。

評分☆☆☆☆☆

作為一名CAD設計新手，我對於建模軟件的易用性和直觀性有著極高的要求。《ANSYS SpaceClaim直接建模指南與CAE前處理應用解析》這個書名引起瞭我的興趣，因為我希望找到一本能夠讓我快速入門，並理解建模背後的邏輯的書。我設想這本書會從最基礎的界麵介紹開始，逐步引導讀者熟悉SpaceClaim的各種工具和操作。我期待書中能夠通過大量的圖示和實例，生動形象地展示如何進行點、綫、麵的繪製，如何創建各種基礎實體，以及如何通過組閤、切割等操作構建復雜的模型。對於“直接建模”這個概念，我希望書中能有詳盡的解釋，並與參數化建模進行對比，闡述其獨特的優勢和應用場景。此外，我非常好奇書中“CAE前處理應用解析”這部分內容，它會如何將建模技術與後端的仿真分析聯係起來？我期待書中能說明，在進行仿真之前，SpaceClaim能夠為CAE工程師提供哪些便利，例如如何快速地在模型上創建用於網格劃分的幾何特徵，或者如何對模型進行必要的修改以滿足特定的仿真要求。

評分☆☆☆☆☆

在我的科研工作中，經常需要處理從各種來源獲取的三維模型，這些模型往往存在各種各樣的問題，比如破麵、縫隙、重疊麵等等，直接進行後續的仿真分析幾乎是不可能的。我一直在尋找一款能夠有效解決這些模型“疑難雜癥”的軟件，而ANSYS SpaceClaim的直接建模技術正好契閤瞭我的需求。我希望《ANSYS SpaceClaim直接建模指南與CAE前處理應用解析》這本書能夠成為我在模型修復和準備方麵的得力助手。書中可能會詳細介紹SpaceClaim在處理幾何缺陷方麵的強大能力，例如如何使用“清理”工具自動修復模型，如何手動縫閤破麵，如何刪除或閤並冗餘的幾何體。我特彆期待書中能提供一些針對復雜幾何體，例如大型裝配體或掃描數據模型，進行高效修復和優化的方法。同時，我也非常想瞭解SpaceClaim在CAE前處理中，除瞭模型修復之外，還能在哪些方麵提供支持，例如如何利用其強大的幾何編輯能力，為後續的網格劃分和仿真設置奠定良好的基礎。