机械仿真创新实践

与其他同类书籍相比，本书具有如下特点：
（1） 采用理论方法、关键技术、软件工具、计算实例相结合的方式介绍基于工业软件的力学建模与分析，通过关键技术的系统学习与经典算例的练习相互印证的方式，使读者加深对建模技术的理解，从而快速掌握仿真技术。
（2） 简明扼要地介绍有限元建模的关键技术，目的是提供一条理论和技术的逻辑线索，而非详细完备的理论介绍，读者可以根据书中线索查阅相关资料进一步学习相关理论。
（3） 计算实例以结构静力学仿真建模为主，辅以动力学相关内容，设计的算例简明而不复杂，对应的关键知识点清晰明确，有利于快速掌握仿真建模关键技术。
（4） 为了便于读者学习，充分利用数字信息技术资源，打造立体化新形态教材，书中通过二维码给出了相关教学视频，读者可扫描观看。其中的案例内容不定时更新，读者可以根据自己使用的软件和学习目标选择相应案例。

第1章绪论

1.1 本书内容概述

1.2智能制造、数字孪生与建模仿真……

1.2.1智能制造

1.2.2数字李生

1.2.3建模仿真

1.3机械工程中的仿真技术

1.3.1结构有限元技术，

1.3.2多体动力学技术

1.3.3计算流体力学

1.3.4拓扑优化

1.3.5 成形过程仿真

1.3.6 MBSE

1.3.7多学科系统建模仿真

1.4典型工业仿真软件解决方案

1.5多仿真工具软件的协同

1.5.1多工具联合仿真

1.5.2 FMI标准

1.6学习目标

第2章有限元方法建模基础

2.1结构强度与有限元分析

2.2弹性力学基础

2.2.1弹性体基本假设

2.2.2基本概念

2.2.3基本力学方程

2.2.4虚功原理和变分原理

2.3强度分析基础

2.3.1 强度与失效

2.3.2强度理论与应力状态

2.3.3 常见机械强度理论

2.4有限元法基础

2.4.1有限元法建模基本步腺

2.4.2 单元・

2.4.3矩阵方程

2.5结构有限元软件

2.5.1典型结构有限元求解器及其特点

2.5.2有限元软件通用前后处理技术

2.6有限元建模有效性分析

2.6.1仿真软件有效性验证

2.6.2有限元建模有效性分析

2.7学习目标与典型案例

2.7.1学习目标

2.7.2典型案例介绍

第3章几何建模

3.1几何模型与几何造型

3.2实体造型

3.2.1实体造型引擎

3.2.2 CAD

3.3有限元软件中的几何模型

3.3.1有限元软件几何模型

3.3.2中间图形文件格式

3.3.3CAD和CAE一体化技术

3.4有限元软件中的几何建模技术

3.4.1有限元软件的几何建模技术……

3.4.2几何建模基本策略

3.4.3模型导入单位变换

3.4.4几何模型清理与简化

3.4.5中面技术

3.5学习目标与典型案例

3.5.1学习目标

3.5.2典型案例介绍

第4章材料

4.1 材料与材料模型

4.2材料力学性能试验

4.2.1拉伸与压缩试验

4.2.2应力应变曲线

4.2.3其他力学性能与测试

4.3材料模型

4.3.1应力应变

4.3.2线弹性材料模型

4.3.3超弹性材料模型

4.3.4塑性材料模型

4.3.5唯象材料模型与考虑物理机理的

模型

4.4学习目标与典型案例

4.4.1学习日标

4.4.2典型案例介绍

第5章单元与分网技术

5.1单元概论

5.2单元插值函数与形函数

5.2.1 過近与插值

5.2.2单元位移模式和插值函数构造

5.3典型结构单元

5.3.1常用单元及插值函数

5.3.2其他单元

5.3.3单元质量

5.4网格划分技术基础

5.4.1有限元划分的基本原则

5.4.2主要的网格划分算法

5.5基于几何模型的分网技术

5.5.1划分网格基本流程

5.5.2单元类型和形状的选择

5.5.3网格密度

5.5.4分网拉制

5.5.5网格无关性与解的收敛性

5.5.6网格细化

5.5.7典型分网技术

5.6学习目标与典型案例

5.6.1学习目标

5.6.2典型案例介绍

第6章 载荷与约束

6.1 载荷与约束概论

6.2偏微分方程与边界条件

6.3 约束…

6.3.1自由度

6.3.2节点约束

6.3.3 多点约束

6.3.4 对称约束和反对称约束

6.3.5 几何模型上的约束

6.4载荷

6.5学习目标与典型案例

6.5.1 学习目标

……

9.6.2典型案例介绍

第10章 多体动力学基础

10.1机构与多体动力学仿真

10.2多刚体系统动力学建模基本原理与

方法

10.2.1多刚体系统

10.2.2刚体动力学基本概念

多体系统运动学

10.2.3

10.2.4多刚体系统动力学

10.3基于多体动力学软件建模

10.3.1典型多体动力学软件

10.3.2基于多体动力学软件的建模流程

10.3.3 多体动力学软件基本构成

10.4柔性多体动力学分析

10.5学习目标与典型案例

10.5.1学习目标

10.5.2 典型案例介绍

参考文献

本书系统地介绍了基于工业软件的机械结构有限元和多体动力学建模技术。书中淡化理论推导，且不局限于具体的工业软件，而是以建模关键技术为线索，辅以一定的理论背景，结合典型案例，从理论与实践相结合的角度，介绍了基于工业软件的建模技术。本书的主要内容包括有限元方法建模基础、几何建模、材料、单元与分网技术、载荷与约束、有限元求解器与静力学分析、模型展示与后处理、结构动力学与模态分析、多体动力学基础等。

本书既可作为高等学校机械工程专业本科生和研究生教材，也可供相关领域的科技人员学习参考。