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绪论1

0.1 SOLIDWORKS Simulation概述1

0.2 SOLIDWORKS Simulation Professional的使用条件1

第1章 零件的频率分析2

1.1 模式分析基础2

1.1.1 材料属性3

1.1.2 频率与模式形态3

1.1.3 基本频率3

1.2 实例分析：音叉4

1.3 关键步骤4

1.4 带支撑的频率分析4

1.4.1 综合结果5

1.4.2 频率分析的位移结果7

1.5 不带支撑的频率分析8

1.5.1 刚体模式9

1.5.2 基础频率9

1.5.3 载荷的影响9

1.6 带有载荷的频率分析9

1.7 总结10

练习1-1 汽车悬架防水壁的频率分析11

练习1-2 吹风机风扇的频率分析12

练习1-3 涡轮的频率分析15

第2章 装配体的频率分析18

2.1 实例分析：发动机支架18

2.2 关键步骤18

2.3 全部接合接触条件18

2.3.1 远程质量19

2.3.2 连接装配体各零件19

2.4 接合与允许穿透接触条件21

2.5 总结23

练习 颗粒分离器的频率分析23

第3章 屈曲分析25

3.1 屈曲分析基础25

3.1.1 线性和非线性屈曲分析25

3.1.2 屈曲安全系数（BFS）26

3.1.3 屈曲分析需要注意的事项26

3.2 实例分析：粒子分离器26

3.3 关键步骤26

3.3.1 结论28

3.3.2 计算屈曲载荷28

3.3.3 结果讨论28

3.3.4 先屈曲还是先屈服29

3.4 总结29

练习3-1 凳子的屈曲分析29

练习3-2 柜子的屈曲分析33

第4章 工况37

4.1 工况概述37

4.2 实例分析：脚手架37

4.2.1 项目描述37

4.2.2 环境载荷37

4.2.3 恒定载荷37

4.2.4 可变载荷38

4.2.5 载荷组合38

4.2.6 关键步骤38

4.2.7 初始工况43

4.3 总结46

第5章 子模型47

5.1 子模型概述47

5.2 实例分析：脚手架模型47

5.2.1 项目描述47

5.2.2 关键步骤48

5.3 子实例分析49

5.3.1 选择子模型组件50

5.3.2 子模型约束51

5.4 结果验证52

5.5 总结53

第6章 热力分析54

6.1 热力分析基础54

6.1.1 热传递的机理54

6.1.2 热力分析的材料属性56

6.2 实例分析：芯片组57

6.3 关键步骤57

6.4 稳态热力分析57

6.4.1 接触热阻58

6.4.2 绝热60

6.4.3 初始温度60

6.4.4 热力分析结果60

6.4.5 热流量61

6.4.6 热流量结果62

6.5 瞬态热力分析63

6.5.1 输入对流效应64

6.5.2 瞬态数据传感器65

6.5.3 结果对比66

6.6 载荷随时间变化的瞬态热力分析66

6.6.1 时间曲线67

6.6.2 温度曲线67

6.7 使用恒温器的瞬态热力分析68

6.8 总结69

练习 杯罩的热力分析70

第7章 带辐射的热力分析72

7.1 实例分析：聚光灯装配体72

7.2 关键步骤72

7.3 稳态分析73

7.3.1 分析参数回顾77

7.3.2 热流量奇异性78

7.4 总结79

第8章 高级热应力2D简化80

8.1 热应力分析概述80

8.2 实例分析：膨胀节装配体80

8.3 关键步骤81

8.4 热力分析81

8.4.1 2D简化81

8.4.2 指定温度条件85

8.4.3 热力分析中网格划分的注意事项85

8.5 热应力分析87

8.5.1 从SOLIDWORKS Flow Simulation中输入温度及压力88

8.5.2 零应变时的参考温度88

8.6 3D模型92

8.7 总结93

练习8-1 芯片测试装置94

练习8-2 储气罐的热应力分析99

练习8-3 热电冷却器的热应力分析102

第9章 疲劳分析105

9.1 疲劳的概念105

9.1.1 疲劳导致的破坏阶段105

9.1.2 高、低疲劳周期105

9.2 基于应力-寿命（S-N）的疲劳106

9.3 实例分析：压力容器107

9.4 关键步骤107

9.5 热力算例108

9.6 热应力算例108

9.7 静态压力（Static Pressure）算例109

9.8 疲劳术语111

9.9 疲劳算例112

9.9.1 从材料弹性模量派生114

9.9.2 恒定振幅事件交互114

9.9.3 交替应力的计算115

9.9.4 平均应力纠正115

9.9.5 疲劳强度缩减因子116

9.9.6 损坏因子图解116

9.9.7 损坏结果讨论117

9.10 静载疲劳算例（选做）118

9.10.1 疲劳分析中的静载118

9.10.2 查找周期峰值119

9.11 总结120

练习9-1 篮圈的疲劳分析121

练习9-2 拖车挂钩的疲劳分析124

第10章 变幅疲劳分析126

10.1 实例分析：汽车悬架126

10.2 关键步骤127

10.3 疲劳算例128

10.3.1 变幅疲劳事件129

10.3.2 雨流周期记数方法129

10.3.3 变载荷曲线130

10.3.4 雨流记数箱132

10.3.5 随机载荷历史的噪声132

10.3.6 疲劳强度缩减因子132

10.3.7 雨流矩阵图135

10.3.8 结果135

10.4 总结136

第11章 跌落测试分析137

11.1 跌落测试分析简介137

11.2 实例分析：照相机137

11.3 关键步骤137

11.4 硬地板跌落测试138

11.4.1 跌落测试参数138

11.4.2 动态分析140

11.4.3 设置冲击后的求解时间141

11.4.4 测试结果141

11.4.5 线性求解与非线性求解142

11.5 弹性地板跌落测试144

11.6 弹塑性材料模型146

11.6.1 弹塑性材料模型参数146

11.6.2 弹塑性材料模型对比结果147

11.6.3 讨论147

11.7 接触条件下的跌落测试（选做）148

11.8 总结149

练习 夹子的跌落测试149

第12章 优化分析152

12.1 优化分析的概念152

12.2 实例分析：压榨机壳体152

12.3 关键步骤153

12.4 静应力分析和频率分析153

12.5 优化分析方法154

12.6 设计算例154

12.6.1 优化目标155

12.6.2 设计变量156

12.6.3 定义约束157

12.6.4 约束的公差158

12.6.5 约束定义的过程158

12.6.6 后处理优化结果159

12.6.7 局部趋向图表162

12.7 总结162

练习12-1 悬臂支架的优化分析162

练习12-2 散热器的优化分析164

第13章 压力容器分析166

13.1 实例分析：压力容器166

13.2 关键步骤166

13.2.1 应力强度167

13.2.2 膜片应力和弯曲应力（应力线性分布）167

13.2.3 基本应力强度限制167

13.3 压力容器分析方法168

13.3.1 载荷工况的组合168

13.3.2 总体膜片主应力强度169

13.4 进孔接头法兰和端盖170

13.5 总结173