材料成形CAD/CAE技術與套用

《材料成形CAD/CAE技術與套用》是2018年化學工業出版社出版的圖書，作者是彭必友、余玲、肖兵。

基本介紹

• 書名：材料成形CAD/CAE技術與套用
• 作者：彭必友、余玲、肖兵
• ISBN：978-7-122-30731-6
• 出版社：化學工業出版社 
• 出版時間：2018年1月

基本信息

作者：彭必友、余玲、肖兵 編著

出版日期：2018年1月

書號：978-7-122-30731-6

開本：16K　787×1092　1/16

裝幀：平

版次：1版1次

頁數：280頁

內容簡介

材料成形CAD/CAE技術將為材料成形過程研究、工模具設計等帶來深遠影響。藉助CAD/CAE技術，設計人員和工藝人員可以模擬材料成形過程，縮短工模具開發周期，降低產品生產成本。

本書系統講述了材料成形CAD/CAE技術的發展與套用；幾何造型技術；參數化建模、特徵建模、裝配建模技術；數據交換技術；逆向工程技術；有限元及有限差分法基本概念及原理；塑膠注射成型CAE技術及套用；金屬鑄造成型CAE技術及套用；板料衝壓成形CAE技術及套用；金屬焊接成形CAE技術及套用等。

目錄結構

第1章緒論1

1.1前言1

1.2材料成形CAD/CAE概述2

1.2.1傳統分析法的弱點2

1.2.2工程意義2

1.2.3套用現狀4

1.2.4發展趨勢7

1.3常見通用CAD/CAE系統9

思考題10

第2章計算機輔助設計（CAD）技術及套用11

2.1CAD技術概述11

2.1.1CAD定義11

2.1.2CAD技術的發展歷程12

2.1.3現代CAD的技術特徵14

2.1.4CAD系統功能組成15

2.2幾何造型技術17

2.2.1形體的定義18

2.2.2線框模型19

2.2.3表面模型19

2.2.4實體模型20

2.3參數化建模技術23

2.3.1參數化建模概述23

2.3.2基於約束驅動的草圖繪製25

2.3.3常用的參數化設計方法27

2.4特徵建模技術28

2.4.1特徵的定義與分類28

2.4.2參數化設計軟體中的特徵28

2.4.3特徵建模方法30

2.4.4特徵關係40

2.5裝配建模技術41

2.5.1裝配建模原理41

2.5.2裝配建模方法43

2.5.3裝配約束分類44

2.6數據交換技術46

2.6.1產品數據定義46

2.6.2產品數據交換標準47

2.6.3常見數據交換標準48

2.7CAD系統智慧型設計技術53

2.7.1人工智慧53

2.7.2專家系統54

2.7.3模糊理論55

2.7.4人工神經網路56

2.7.5虛擬現實技術58

2.8逆向工程技術59

2.8.1逆向工程的定義59

2.8.2逆向設計流程60

2.8.3三維掃描技術與設備61

2.8.4主流專業軟體介紹65

2.8.5實例操作67

思考題78

第3章計算機輔助工程(CAE)技術基礎94

3.1有限元分析概述94

3.2有限元法基礎95

3.2.1基本概念與思路95

3.2.2有限元方程的建立與套用96

3.2.3有限元解的收斂性與誤差控制104

3.2.4非線性問題的有限元法107

3.2.5有限元求解套用問題的一般步驟109

3.3有限差分法基礎110

3.3.1基本概念110

3.3.2有限差分數學知識111

3.3.3利用FDM求解套用問題的一般步驟113

3.4CAE分析的若干注意事項113

3.4.1簡化模型113

3.4.2選擇單元114

3.4.3劃分格線116

3.4.4建立初始條件和邊界條件117

3.4.5定義材料參數118

思考題118

第4章塑膠注射成型CAE技術及套用119

4.1概述119

4.1.1塑膠注射成型CAE技術的研究內容119

4.1.2CAE技術在塑膠注射成型中的套用119

4.2注射成型CAE技術基礎123

4.2.1流動模擬124

4.2.2保壓分析126

4.2.3冷卻分析129

4.2.4結晶、取向分析131

4.2.5應力與翹曲分析131

4.3主流專業軟體簡介132

4.3.1Moldflow132

4.3.2其他軟體133

4.4CAE前處理參數設定136

4.4.1格線模型技術136

4.4.2格線統計與修復137

4.4.3一模多腔布置140

4.4.4澆注系統和冷卻水道創建140

4.5操作實例141

4.5.1模擬分析前的準備141

4.5.2分析結果及其套用144

4.5.3堵蓋成型的裂紋問題146

思考題149

第5章金屬鑄造成型CAE技術及套用150

5.1概述150

5.1.1鑄造CAE技術的研究內容150

5.1.2CAE技術在鑄造成型中的套用151

5.2鑄造成型CAE技術基礎153

5.2.1鑄件凝固過程CAE153

5.2.2鑄液充型過程CAE160

5.2.3鑄件凝固收縮缺陷的CAE167

5.3主流專業軟體簡介172

5.3.1MAGMASoft172

5.3.2ProCAST173

5.3.3華鑄CAE174

5.3.4其他軟體174

5.4CAE分析參數設定(HZCAE重力鑄造)177

5.4.1格線劃分及檢查177

5.4.2純凝固傳熱計算(第1種計算)178

5.4.3純充型流動計算(第2種計算)178

5.4.4充型與傳熱耦合計算(第3種計算)180

5.4.5基於耦合的凝固計算(第4種計算)181

5.5操作案例182

5.5.1問題描述182

5.5.2CAE分析參數設定184

5.5.3分析結果與討論189

思考題191

第6章板料衝壓成形CAE技術及套用192

6.1概述192

6.1.1板料衝壓成形的基本方法192

6.1.2CAE技術在衝壓成形中的套用193

6.2大變形彈塑性有限元法201

6.2.1大變形下的應變與應力201

6.2.2大變形彈塑性本構方程206

6.2.3大位移有限應變彈塑性有限元剛度方程206

6.3主流專業軟體簡介208

6.3.1Dynaform209

6.3.2PAMSTAMP211

6.3.3其他軟體211

6.4CAE分析參數設定213

6.4.1單元選擇與單元尺寸控制213

6.4.2材料模型的確定217

6.4.3拉深筋的處理220

6.4.4界面接觸與摩擦222

6.4.5毛坯尺寸的反向設計223

6.4.6模具的運動和載入226

6.4.7衝壓速度的設定226

6.4.8多工步成形設定227

6.5操作實例1——S軌製件的衝壓成形228

6.5.1準備分析模型228

6.5.2設定分析參數與補充、定位格線模型230

6.5.3計算求解233

6.5.4判讀分析結果235

6.5.5成形質量改善途徑235

6.6操作實例2——多工步衝壓成形236

6.6.1工藝方案的制定236

6.6.2有限元模型的建立237

6.6.3CAE分析結果討論238

思考題243

第7章金屬焊接成形CAE技術及套用244

7.1概述244

7.1.1焊接成形CAE的研究內容244

7.1.2CAE技術在焊接成形中的套用245

7.1.3焊裝變形預測247

7.2焊接過程CAE250

7.2.1熔池傳熱數學模型251

7.2.2初邊值條件254

7.2.3計算方法256

7.2.4焊接熱過程CAE的若干問題256

7.3主流專業軟體簡介262

7.4操作實例1——ANSYS263

7.5操作案例2——SYSWELD267

7.5.1有限元模型的構建267

7.5.2格線檢查及清理268

7.5.3焊接工藝設定271

7.5.4後處理277

思考題278

參考文獻279