i-deas有限元分析入门指南

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1、I-DEAS有限元分析入门指南美国通力（UFC）公司北理工车辆与交通工程学院计算机应用与仿真中心2001年8月99目录第一章绪论61.1I－Deas软件概述61.2有限元法的基本概念61.3结构静力分析的有限元法71.3.1概述71.3.2有限单元法的解题步骤81.3.2平面问题的静力分析91.4I－Deas进行线性静力分析的基本过程121.4.1基本过程121.4.2准备有限元分析零件141.4.3创建边界条件141.4.4划分网格141.4.5模型求解151.4.6后处理16第二章利用前处理建立有限元模型172.1准备有限元分析零件172.1.1准备有限元

2、分析零件概述172.1.2隐藏特征182.1.3生成曲面19992.1.4曲线向表面上投影192.1.5裁剪及缝合曲面192.1.6检查曲面上的自由边202.1.7零件分区202.2几何离散化212.2.1生成自由网格212.2.2生成映射式网格262.2.3附加建模技术312.2.4质量检查342.2.5分组显示382.3建立边界条件402.3.1建立边界条件概述402.3.2基于几何的边界条件412.3.3基于有限元元素的边界条件412.3.4施加位移约束412.3.5约束表中的合并选项442.3.6施加力442.3.7生成及使用数据边及数据面462.3.

3、8面上施加力：摩擦力482.3.9施加分布载荷492.3.10边界条件的层次关系492.3.11边界条件集的生成、合并与管理50992.4I-DEAS前处理中的图标菜单功能52第三章利用求解器进行线性静态分析543.1求解过程概述543.2选取线性静态分析的求解选项543.2.1方法543.2.2用户定义563.2.3应力刚化563.2.4刚体模态数563.2.5质量组集573.3为线性静态求解器选取输出项573.4评估求解器的输出结果583.4.1应变评估583.4.2评估应力583.5I－Deas求解器中图标菜单功能593.6图标菜单的使用603.6.1生

4、成计算集603.6.3有限元求解计算613.6.4确定分析集参数623.6.7线性静力分析输出选项表623.6.8选取解算选项633.6.9迭代求解器633.6.10删除结果6399第四章利用后处理整理计算结果654.1后处理概述654.2使用应力轮廓评估结果674.3选输出数据674.4设定结果显示684.5设定数据范围684.6输出探针数据694.7显示单元694.8观察箭头图704.9绘数据图线704.10选绘图元素714.11选结果绘制714.12评估数据724.13动画结果73第五章通过实例掌握I-DEAS的有限元使用方法745.1有限元模型生成、求

5、解、最终结果显示的全过程示例745.2使用壳单元及实体单元对零件进行网格划分795.3映射式及自由式网格划分及求解示例8399第一章绪论1.1I－Deas软件概述I－Deas软件是SDRC（StructuralDynamicsResearchCorporation）公司的产品。SDRC公司是世界领先的机械设计自动化（MDA）和产品数据管理（PDM）系统及工程服务公司。公司成立于1967年，总部设在美国俄亥俄州辛辛那提。I－Deas软件是一套完全一体化的，面向二十一世纪的解决方案。这套完整方案贯串了从概念设计直到生产开发的全过程，涵盖了机械设计自动化，产品数据管

6、理，协同产品商务（CPC）以及工程资讯和实施服务等各方面。产品仿真（Simulation）是其模块之一，其中仿真建模（SimulationModelingSet）是MDA集成环境中的有限元建模和结果可视化工具。直接利用I－Deas软件主模块或装配，或其它CAD系统输入的模型快速建立数字化的产品估计模型，仿真模型和设计模型具有相关性。仿真求解（SimulationSolutionLinear）是有限元求解器，包括结构的线性静态分析和结构模态分析。非线性求解器（ModelSolutionNon－Linear）支持几何非线性，材料非线性，弹塑性及综合非线性分析，利用

7、Newton－Raphson方法求解非线性方程组。变量化分析（VariationalAnalysis）使仿真在设计初期介入设计过程，利用单一模型进行广泛的设计探索。变量化分析在设计可变的全变量范围内自动地解算有限元模型，通过一次网格划分和解算生成设计手册式结果，得到多种可对比的方案。相应分析（ResponseAnalysis）用来探索结构在静态，瞬态，谐波和随机激励下的受迫响应，模态可以来自结构分析或测试。Femap是基于几何的，用于有限元模型前后处理系统。采用WindowsNative技术，使得几何及图形信息交互灵活，完成的前后处理工作具有高质量、专业化、快

8、捷的特点。同时与其它CAD/CAE系统