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　Femap 專用于有限元建模領(lǐng)域20 年，擁有性能卓越的CAD 輸入和簡(jiǎn)化工具，以及高級(jí)梁建模、中面提取、六面體網(wǎng)格劃分等功能。NX Nastran 是CAE 解算器技術(shù)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，在航空、航天、汽車、造船等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
　　本書結(jié)合經(jīng)典案例，詳細(xì)介紹基于Femap & NX Nastran 的有限元建模及分析技術(shù)。全書共11 章，主要內(nèi)容包括Femap with NX Nastran 基礎(chǔ)、Femap 界面介紹、幾何模型的生成與編輯、材料和屬性、載荷與約束、分網(wǎng)技術(shù)、模型的顯示與可視化、模型求解、后處理技術(shù)、中面技術(shù)和裝配體建模技術(shù)。本書配套的DVD 光盤中提供了書中實(shí)例的模型文件和計(jì)算文件，借助它們，初學(xué)者能夠快速理解并掌握有限元方法的相關(guān)原理和分析技術(shù)，從而靈活、高效地解決各類實(shí)際應(yīng)用問題。
　　本書適合于有限元技術(shù)領(lǐng)域的初學(xué)者，也可作為各行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員的參考用書。

　　西門子官方指定教程，配備16節(jié)高清自學(xué)視頻、PPT，學(xué)練結(jié)合，以練代學(xué)。
　　作者團(tuán)隊(duì)為西門子數(shù)字化工廠集團(tuán)、杭州電子科技大學(xué)和杭州凱優(yōu)科技有限責(zé)任公司的各位技術(shù)專家。

　前言
　　Femap with NX Nastran簡(jiǎn)介
　　Femap with NX Nastran是Siemens PLM Software推出的高級(jí)有限元技術(shù)解決方案。該方案包括前后處理器Femap和解算器NX Nastran。
　　Femap具有20年專注于有限元建模領(lǐng)域的工程經(jīng)驗(yàn)，而NX Nastran是CAE解算器技術(shù)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，是全球航空、航天、汽車、造船等行業(yè)絕大部分客戶認(rèn)可的解算器。因此，F(xiàn)emap與NX Nastran的結(jié)合為用戶提供了一個(gè)強(qiáng)大且可承受的解決方案。
　　該解決方案獨(dú)立于CAD系統(tǒng)，但可以讀取所有主流CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，其強(qiáng)大的功能涵蓋線性分析、模態(tài)分析、失穩(wěn)分析、熱傳遞分析、非線性分析、動(dòng)力學(xué)分析、優(yōu)化、流體分析等領(lǐng)域，能夠滿足各層次有限元分析的要求。
　　如今，在全球各個(gè)行業(yè)中，有超過10000家企業(yè)正在應(yīng)用Femapwith NX Nastran。
　　本書特點(diǎn)
　　本書針對(duì)有限元技術(shù)初學(xué)者，介紹了最新的Femap with NX Nastran 11.2版本中結(jié)構(gòu)仿真中的各項(xiàng)功能。與其它書籍相比，本書具有如下優(yōu)點(diǎn)：
　　（1）學(xué)練結(jié)合，以練代學(xué)
　　本書采用有限元知識(shí)講解和計(jì)算實(shí)例相結(jié)合的方式，介紹有限元技術(shù)。
　　讀者可先通過關(guān)鍵技術(shù)的學(xué)習(xí)，系統(tǒng)了解有限元仿真技術(shù)；然后通過經(jīng)典案例的練習(xí)，加深對(duì)建模技術(shù)的進(jìn)一步理解。通過以練代學(xué)，達(dá)到快速掌握有限元技術(shù)的目的。
　　（2）案例典型，便于融會(huì)貫通
　　本書的計(jì)算實(shí)例涵蓋了結(jié)構(gòu)靜力學(xué)仿真建模的關(guān)鍵要點(diǎn)，設(shè)計(jì)的算例經(jīng)典而不復(fù)雜，對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)清晰明確，便于初學(xué)者學(xué)習(xí)和融會(huì)貫通，初學(xué)者通過完成相關(guān)實(shí)例，可快速掌握仿真關(guān)鍵建模技術(shù)和軟件相關(guān)操作方法。
　　（3）免費(fèi)贈(zèng)送輔助學(xué)習(xí)光盤
　　為了讓讀者學(xué)習(xí)方便，本書配以光盤，內(nèi)含書中算例模型文件和計(jì)算文件，讓讀者可以從中直接讀取相關(guān)模型，順利完成算例練習(xí)。此外，光盤中的視頻錄制了書中相關(guān)算例的操作過程，方便讀者形象地了解案例的具體操作過程。
　　本書內(nèi)容
　　本書內(nèi)容包含了典型有限元模型分析的全部要素，如幾何模型、材料和屬性、邊界和載荷、網(wǎng)格、解算器、后處理等。
　　本書共分為11章，具體內(nèi)容包括Femap with NX Nastran基礎(chǔ)、Femap界面介紹、幾何模型的生成與編輯、材料和屬性、載荷與約束、分網(wǎng)技術(shù)、模型的顯示與可視化、模型求解、后處理技術(shù)、中面技術(shù)和裝配建模技術(shù)。
　　學(xué)習(xí)建議
　　學(xué)習(xí)有限元技術(shù)是為了掌握有限元仿真建模的原理，而掌握原理的初步體現(xiàn)就是經(jīng)典算例的正確建模與求解。因此，初學(xué)者可以在通讀相關(guān)理論部分的前提下，以案例的練習(xí)為突破口，掌握有限元仿真技術(shù)。
　　在能夠獨(dú)立完成相關(guān)案例的基礎(chǔ)上，讀者可以進(jìn)一步思考有限元建模技術(shù)的原理，從而實(shí)現(xiàn)不拘束于特定軟件平臺(tái)的目標(biāo)。
　　致謝
　　感謝西門子數(shù)字化工廠集團(tuán)、杭州電子科技大學(xué)和杭州凱優(yōu)科技有限責(zé)任公司各位專家的大力支持。
　　本書內(nèi)容較為豐富，結(jié)構(gòu)較為合理，體現(xiàn)了Femap with NX Nastran軟件的建模思想和仿真技術(shù)。但是由于編寫時(shí)間較為倉(cāng)促，書中難免會(huì)有疏漏和不足之處，懇請(qǐng)廣大讀者提出寶貴意見。
　　編者
　　2016年6月
　　前言
　　Femap with NX Nastran簡(jiǎn)介
　　Femap with NX Nastran是Siemens PLM Software推出的高級(jí)有限元技術(shù)解決方案。該方案包括前后處理器Femap和解算器NX Nastran。
　　Femap具有20年專注于有限元建模領(lǐng)域的工程經(jīng)驗(yàn)，而NX Nastran是CAE解算器技術(shù)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，是全球航空、航天、汽車、造船等行業(yè)絕大部分客戶認(rèn)可的解算器。因此，F(xiàn)emap與NX Nastran的結(jié)合為用戶提供了一個(gè)強(qiáng)大且可承受的解決方案。
　　該解決方案獨(dú)立于CAD系統(tǒng)，但可以讀取所有主流CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，其強(qiáng)大的功能涵蓋線性分析、模態(tài)分析、失穩(wěn)分析、熱傳遞分析、非線性分析、動(dòng)力學(xué)分析、優(yōu)化、流體分析等領(lǐng)域，能夠滿足各層次有限元分析的要求。
　　如今，在全球各個(gè)行業(yè)中，有超過10000家企業(yè)正在應(yīng)用Femapwith NX Nastran。
　　本書特點(diǎn)
　　本書針對(duì)有限元技術(shù)初學(xué)者，介紹了最新的Femap with NX Nastran 11.2版本中結(jié)構(gòu)仿真中的各項(xiàng)功能。與其它書籍相比，本書具有如下優(yōu)點(diǎn)：
　　（1）學(xué)練結(jié)合，以練代學(xué)
　　本書采用有限元知識(shí)講解和計(jì)算實(shí)例相結(jié)合的方式，介紹有限元技術(shù)。
　　讀者可先通過關(guān)鍵技術(shù)的學(xué)習(xí)，系統(tǒng)了解有限元仿真技術(shù)；然后通過經(jīng)典案例的練習(xí)，加深對(duì)建模技術(shù)的進(jìn)一步理解。通過以練代學(xué)，達(dá)到快速掌握有限元技術(shù)的目的。
　　（2）案例典型，便于融會(huì)貫通
　　本書的計(jì)算實(shí)例涵蓋了結(jié)構(gòu)靜力學(xué)仿真建模的關(guān)鍵要點(diǎn)，設(shè)計(jì)的算例經(jīng)典而不復(fù)雜，對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)清晰明確，便于初學(xué)者學(xué)習(xí)和融會(huì)貫通，初學(xué)者通過完成相關(guān)實(shí)例，可快速掌握仿真關(guān)鍵建模技術(shù)和軟件相關(guān)操作方法。
　　（3）免費(fèi)贈(zèng)送輔助學(xué)習(xí)光盤
　　為了讓讀者學(xué)習(xí)方便，本書配以光盤，內(nèi)含書中算例模型文件和計(jì)算文件，讓讀者可以從中直接讀取相關(guān)模型，順利完成算例練習(xí)。此外，光盤中的視頻錄制了書中相關(guān)算例的操作過程，方便讀者形象地了解案例的具體操作過程。
　　本書內(nèi)容
　　本書內(nèi)容包含了典型有限元模型分析的全部要素，如幾何模型、材料和屬性、邊界和載荷、網(wǎng)格、解算器、后處理等。
　　本書共分為11章，具體內(nèi)容包括Femap with NX Nastran基礎(chǔ)、Femap界面介紹、幾何模型的生成與編輯、材料和屬性、載荷與約束、分網(wǎng)技術(shù)、模型的顯示與可視化、模型求解、后處理技術(shù)、中面技術(shù)和裝配建模技術(shù)。
　　學(xué)習(xí)建議
　　學(xué)習(xí)有限元技術(shù)是為了掌握有限元仿真建模的原理，而掌握原理的初步體現(xiàn)就是經(jīng)典算例的正確建模與求解。因此，初學(xué)者可以在通讀相關(guān)理論部分的前提下，以案例的練習(xí)為突破口，掌握有限元仿真技術(shù)。
　　在能夠獨(dú)立完成相關(guān)案例的基礎(chǔ)上，讀者可以進(jìn)一步思考有限元建模技術(shù)的原理，從而實(shí)現(xiàn)不拘束特定軟件平臺(tái)的目標(biāo)。
　　致謝
　　感謝西門子數(shù)字化工廠集團(tuán)、杭州電子科技大學(xué)和杭州凱優(yōu)科技有限責(zé)任公司各位專家的大力支持。
　　本書內(nèi)容較為豐富，結(jié)構(gòu)較為合理，體現(xiàn)了Femap with NX Nastran軟件的建模思想和仿真技術(shù)。但是由于編寫時(shí)間較為倉(cāng)促，書中難免會(huì)有疏漏和不足之處，懇請(qǐng)廣大讀者提出寶貴意見。
　　編者
　　2016年6月

第1章 Femap with NX Nastran基礎(chǔ) 1
1.1 CAE技術(shù) 1
1.1.1 有限元技術(shù) 1
1.1.2 通用商品化FEM軟件 2
1.2 Femap with NX Nastran 2
1.3 NX Nastran 3
1.3.1 NX Nastran的由來 3
1.3.2 NX Nastran的特點(diǎn) 3
1.4 Femap 4
1.4.1 Femap特點(diǎn)簡(jiǎn)介 4
1.4.2 基于Femap的有限元模型分析流程 5
1.4.3 Femap單位 9
1.5 案例演練 9
第2章 Femap界面簡(jiǎn)介 21
2.1 主窗口 21
2.2 圖形窗口 22
2.3 窗格 26
2.4 工具欄 31
2.5 選擇工具 31
2.6 狀態(tài)欄和托盤 33
2.7 快捷鍵 33
2.8 幫助 34
2.9 案例演練 34
第3章 幾何模型的生成與編輯 38
3.1 Femap中的ParaSolid 38
3.1.1 ParaSolid概述 38
3.1.2 模型導(dǎo)入變換系數(shù) 38
3.2 幾何體導(dǎo)入與清理 39
3.2.1 幾何體導(dǎo)入 39
3.2.2 幾何體清理 40
3.3 幾何體生成與修改 41
3.3.1 工作平面 41
3.3.2 線框模型 42
3.3.3 線框模型修改 43
3.3.4 曲面 43
3.3.5 來自曲面的曲線 44
3.3.6 中面模型 45
3.3.7 實(shí)體模型 45
3.3.8 通用幾何體編輯命令 45
3.4 案例演練 46
3.4.1 修復(fù)幾何體 46
3.4.2 創(chuàng)建幾何實(shí)體 50
第4章 材料和屬性 64
4.1 Femap支持的材料模型 64
4.2 材料模型的建立和編輯 66
4.3 單元類型 68
4.4 屬性的建立和編輯 69
4.4.1 建立屬性 69
4.4.2 編輯屬性 69
4.4.3 梁屬性 69
4.5 更新單元 70
4.6 案例演練 72
4.6.1 桁架結(jié)構(gòu)分析 72
4.6.2 板、梁復(fù)合模型分析 82
第5章 載荷與約束 91
5.1 約束與約束集 91
5.1.1 約束 91
5.1.2 約束集和約束的定義與編輯 93
5.2 載荷集和載荷定義與編輯 95
5.3 結(jié)構(gòu)載荷 96
5.3.1 體載荷 97
5.3.2 軸承力 97
5.3.3 扭矩 98
5.4 高級(jí)載荷 99
5.5 案例演練 101
第6章 分網(wǎng)技術(shù) 115
6.1 分網(wǎng)流程 115
6.2 幾何體清理 117
6.3 網(wǎng)格控制 118
6.3.1 網(wǎng)格大小控制 118
6.3.2 定制網(wǎng)格密度 123
6.3.3 幾何體屬性定義 125
6.3.4 曲面上的映射網(wǎng)格 125
6.4 幾何體分網(wǎng) 125
6.4.1 曲面自動(dòng)分網(wǎng) 126
6.4.2 實(shí)體自動(dòng)分網(wǎng) 127
6.5 六面體分網(wǎng) 128
6.6 手動(dòng)網(wǎng)格修正工具 128
6.7 分網(wǎng)工具箱 129
6.7.1 窗格工具 130
6.7.2 實(shí)體定位器 130
6.7.3 特征抑制 131
6.7.4 特征移除 131
6.7.5 特征編輯 132
6.7.6 幾何體編輯 132
6.7.7 組合的/復(fù)合曲線 133
6.7.8 組合的/邊界曲面 133
6.7.9 設(shè)置網(wǎng)格大小 134
6.7.10 網(wǎng)格曲面 134
6.7.11 網(wǎng)格定位 135
6.7.12 網(wǎng)格品質(zhì) 136
6.8 案例演練 136
6.8.1 六面體網(wǎng)格劃分 136
6.8.2 利用網(wǎng)格劃分工具箱提高模型網(wǎng)格質(zhì)量 142
第7章 模型顯示與可視化 153
7.1 模型數(shù)據(jù)的顯示和隱藏 153
7.2 模型數(shù)據(jù)的云圖顯示 154
7.3 視圖選項(xiàng) 155
7.4 層組技術(shù) 156
7.4.1 層 156
7.4.2 組 157
第8章 模型求解 159
8.1 分析集管理器 159
8.2 NX Nastran支持的分析類型 161
8.3 分析過程設(shè)置 161
第9章 后處理技術(shù) 163
9.1 后處理工具箱 163
9.2 變形 164
9.2.1 通用設(shè)置選項(xiàng) 165
9.2.2 特定設(shè)置選項(xiàng) 166
9.3 云圖 169
9.3.1 云圖樣式 169
9.3.2 云圖數(shù)據(jù)變換 173
9.3.3 梁橫截面云圖 174
9.4 自由體 175
9.5 圖表 178
9.5.1 圖表的設(shè)置 178
9.5.2 數(shù)據(jù)的定義與管理 179
9.5.3 圖表快捷工具 181
9.6 “后處理”工具欄 181
9.7 案例演練 182
9.7.1 變形和云圖 182
9.7.2 圖表 186
9.7.3 自由體和界面載荷 192
第10章 中面技術(shù) 199
10.1 建立中面模型流程 199
10.2 中面生成命令 200
10.3 中面編輯命令 201
10.4 非歧義添加 201
10.5 案例演練 202
第11章 裝配體建模 210
11.1 Femap中的連接方式 210
11.1.1 重合節(jié)點(diǎn) 210
11.1.2 剛性單元連接 212
11.1.3 焊接單元 213
11.2 網(wǎng)格連接命令 214
11.3 連接 215
11.3.1 連接屬性 216
11.3.2 自動(dòng)建立連接 218
11.3.3 手動(dòng)建立連接 219
11.4 螺栓連接 220
11.5 案例演練 221