本書以多個不同類型的仿真案例操作的形式，詳細介紹了3DEXPERIENCE WORKS結構有限元仿真角色的功能特點和操作流程。內容覆蓋隱式求解器和顯式求解器的應用，從靜力學仿真到瞬態動力學仿真，從常規彈塑性材料到材料損傷和失效，從熱傳導到疲勞仿真等，涵蓋結構有限元仿真的大多數應用場景。
本書共16章。第1章介紹了3DEXPERIENCE平臺的基本特點和使用，以及有別于常見仿真軟件工具的基本概念和操作流程。第2、3章介紹了結構有限元仿真常見的材料定義、截面屬性、網格劃分、單元類型與選擇、分析步類型與使用、接觸屬性與接觸類型、負載與邊界、模型部件連接關系等，可以作為后續章節的參考材料。第4 ~ 16章根據3DEXPERIENCE FGM仿真角色覆蓋的功能，使用具體的仿真模型介紹詳細的操作過程，同時對操作過程中的注意事項和知識要點等進行了說明。
本書適合結構有限元仿真領域的高校師生、企業工程技術人員閱讀，也可以作為仿真咨詢行業CAE技術人員的學習資料和培訓教程。
工業設計軟件應用類教程，適合智能制造企業技術人員
達索系統一直致力于為企業提供3D體驗技術，改變產品設計、生產和技術協作的方式，實現可持續性創新。早在十余年前，達索系統就開始研發新一代的業務協作平臺和創新環境，即3DEXPERIENCE平臺，如今該平臺已經逐步完善成熟并推向市場。在3DEXPERIENCE平臺上，企業內部和外部都能夠以全新的方式進行協作和創新，并利用虛擬體驗來創建產品和服務。基于云端的3DEXPERIENCE WORKS提供了一整套業界領先的解決方案，可為企業提供將想法變為現實所需的產品，包括設計與工程、制造與生產、仿真、管理和生命周期等。
3DEXPERIENCE平臺中的仿真角色功能非常強大，涵蓋的學科領域非常廣泛，包含結構、流體、電磁、模流、多體動力學等。3DEXPERIENCE平臺結構仿真角色采用業界著名的SIMULIA Abaqus求解器，在繼承Abaqus強大的非線性結構仿真求解能力的同時，又引入了數據連續和云端求解計算等功能。這個全新的綜合性平臺不僅包含了全新的操作界面和數據格式等，而且包含了顛覆式的數據衍生和信息傳遞流程。對于3DEXPERIENCE用戶及CAE仿真技術人員，如何快速高效地理解和掌握這一全新的3DEXPERIENCE平臺，尤其是其中包含的仿真相關的角色、流程和方案等，似乎是一個重大的挑戰。
考慮到目前市場上缺少3DEXPERIENCE平臺仿真相關的教程和書籍，我們特別組織了相關渠道社群的最強大腦們，一起編寫了這本書。正如3DEXPERIENCE平臺強調的協作和共享一樣，我們團隊也一直致力于打造獨特的渠道分享文化和協作共贏的價值觀。本書內容不僅只強調操作過程的掌握，更重視對基本概念、基本原理和基本應用原則的解釋和說明，全書內容的編排盡量覆蓋了3DEXPERIENCE平臺結構仿真角色的絕大部分功能和行業應用場景。
本書的編寫分工如下：全書內容策劃、章節安排及修改、統稿由彭軍負責，第1、16章由劉敦遠編寫，第2、12、13章由劉文彬編寫，第3、9章由彭軍編寫，第4、5章由江流洋編寫，第6章由陳軍編寫，第7、11章由張忠良編寫、第8、10章由李根編寫，第14、15章由張明學編寫。在本書撰寫過程中，達索系統公司顏學專、胡其登、戴瑞華、白銳、安銳明、盧芳、李嚴、安曌曌等領導和同事給予了大力支持和幫助，在此深表感謝！
3DEXPERIENCE平臺仿真覆蓋的仿真學科和專業領域非常寬廣，由于編者水平有限，書中難免有錯誤和疏漏之處，懇請廣大讀者批評指正！
高校教師與企業工程師聯合編寫
序
前言
第1章 3DEXPERIENCE平臺基礎1
1.1 3DEXPERIENCE平臺概述1
1.1.1 3DEXPERIENCE平臺1
1.1.2 3DEXPERIENCE平臺概念與名詞1
1.2 平臺搭建與平臺管理2
1.2.1 啟動3DEXPERIENCE平臺2
1.2.2 平臺基礎設置3
1.2.3 查看角色、應用程序和解決
方案組合5
1.2.4 平臺管理5
1.2.5 平臺使用7
1.3 角色安裝與使用11
1.3.1 角色介紹11
1.3.2 角色安裝12
1.3.3 角色啟動13
1.4 3DEXPERIENCE本地用戶端使用14
1.4.1 FGM工作流程及用戶界面15
1.4.2 FGM常規操作15
1.5 小結22
第2章 材料、截面、單元、分析步、接觸23
2.1 材料定義23
2.1.1 線彈性材料24
2.1.2 超彈性材料25
2.1.3 其他彈性材料27
2.1.4 塑性材料模型27
2.1.5 黏彈性、蠕變、膨脹材料模型30
2.1.6 損傷31
2.1.7 阻尼32
2.1.8 用戶定義行為32
2.1.9 流體動力學32
2.1.10 纖維增強33
2.1.11 墊片34
2.1.12 熱34
2.1.13 電氣34
2.1.14 多孔介質35
2.1.15 聲學35
2.1.16 多物理耦合36
2.1.17 Fe-safe耐久性36
2.2 截面屬性36
2.2.1 實體截面36
2.2.2 殼體截面37
2.2.3 梁截面37
2.2.4 其他截面38
2.3 網格劃分41
2.3.1 網格基礎41
2.3.2 創建FEM Rep41
2.3.3 網格技術42
2.3.4 殼體網格42
2.3.5 實體網格44
2.3.6 網格零件管理器45
2.3.7 可視化網格46
2.3.8 網格檢查47
2.3.9 組48
2.4 單元類型與選擇49
2.4.1 單元分類49
2.4.2 單元命名51
2.4.3 模擬彎曲的單元類型51
2.4.4 應力集中的單元類型52
2.4.5 接觸的單元類型53
2.4.6 不可壓縮材料的單元類型53
2.4.7 問題類型與單元選擇53
2.5 分析步類型與使用54
2.5.1 靜態分析步55
2.5.2 靜態Riks分析步55
2.5.3 半靜態分析步56
2.5.4 隱式動態分析步56
2.5.5 顯式動態分析步56
2.5.6 線性攝動分析步57
2.5.7 熱分析58
2.6 接觸屬性與接觸類型59
2.6.1 交互概述59
2.6.2 接觸類型59
2.6.3 交互基礎60
2.6.4 常規接觸61
2.6.5 基于曲面的接觸62
2.6.6 接觸檢測64
2.6.7 接觸特性64
2.6.8 接觸初始化65
2.6.9 接觸干涉66
2.6.10 接觸控件67
2.6.11 切線行為覆蓋67
2.7 負載67
2.7.1 螺栓載荷67
2.7.2 連接器載荷68
2.8 輸出68
2.9 小結69
第3章 剛體、連接關系、模型準備、
特殊分析流程70
3.1 剛體70
3.1.1 離散剛體71
3.1.2 分析剛體71
3.2 變形體72
3.3 連接關系72
3.3.1 虛擬螺栓、螺栓復制與
虛擬螺栓檢測72
3.3.2 虛擬引腳74
3.3.3 接點75
3.3.4 點緊固件76
3.3.5 線緊固件76
3.3.6 曲面緊固件77
3.3.7 剛性連接77
3.3.8 彈簧連接78
3.3.9 耦合79
3.3.10 連接器80
3.4 模型準備概述85
3.5 模型準備操作86
3.5.1 創建平面86
3.5.2 創建曲面88
3.5.3 創建參考點88
3.5.4 創建底面曲面與參考點89
3.5.5 創建分區89
3.6 子模型90
3.7 重啟動92
3.8 預加載93
3.9 小結94
第4章 零件靜力學仿真95
4.1 技術背景95
4.2 模型描述95
4.3 模型設置96
4.3.1 模型導入96
4.3.2 有限元網格劃分99
4.3.3 仿真條件設定106
4.3.4 運行仿真111
4.4 結果解讀111
4.5 小結113
第5章 裝配體靜力學仿真114
5.1 技術背景114
5.2 實例描述114
5.3 模型設置115
5.3.1 模型簡化115
5.3.2 操作過程115
5.4 結果解讀124
5.4.1 查看結果124
5.4.2 方案修改與結果比較127
5.5 小結132
第6章 熱傳導與熱應力仿真133
6.1 技術背景133
6.2 實例描述133
6.3 模型設置134
6.4 結果解讀142
6.5 小結143
第7章 模態仿真144
7.1 技術背景144
7.1.1 模態分析基礎144
7.1.2 特征值144
7.2 實例描述145
7.3 模型設置145
7.4 結果解讀153
7.5 小結155
第8章 線性動力學仿真156
8.1 技術背景156
8.2 實例描述156
8.3 模型設置157
8.3.1 分析前的整體考慮157
8.3.2 操作過程157
8.4 結果解讀164
8.4.1 力載荷激勵的結果164
8.4.2 位移基本運動激勵的結果166
8.5 小結167
第9章 多步驟仿真168
9.1 技術背景168
9.1.1 血管支架168
9.1.2 鎳鈦合金材料模型168
9.2 實例描述170
9.3 模型設置170
9.4 結果解讀185
9.5 小結187
第10章 碰撞與沖擊仿真188
10.1 技術背景188
10.2 實例描述189
10.3 模型設置189
10.4 結果解讀197
10.5 質量縮放與應用 197
10.6 小結199
第11章 顯式準靜態仿真200
11.1 技術背景200
11.1.1 準靜態仿真能解決的實際問題200
11.1.2 準靜態仿真的兩種求解方法200
11.1.3 平滑分析步幅值曲線200
11.1.4 能量平衡201
11.2 實例描述201
11.3 模型設置202
11.4 結果解讀211
11.5 小結215
第12章 SPH流固耦合仿真216
12.1 技術背景216
12.1.1 SPH介紹216
12.1.2 將有限元轉換為SPH粒子217
12.1.3 邊界轉移217
12.2 實例描述218
12.3 模型設置219
12.4 結果解讀227
12.4.1 提取動畫結果227
12.4.2 提取“瓶身”的塑性
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