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第1章 概述 2

1.1 有限元分析简介 2

1.1.1 有限元分析的基本概念 2

1.1.2 有限元分析的发展 4

1.2 Abaqus软件简介 5

1.2.1 Abaqus软件概述 5

1.2.2 Abaqus软件分析模块 6

1.2.3 Abaqus软件分析的一般流程 8

1.2.4 Abaqus软件在发动机零部件仿真中的应用 10

1.3 本章小结 10

第2章 ABAQUS 12

2.1 ABAQUS基础 12

2.1.1 ABAQUS/CAE的用户界面 12

2.1.2 ABAQUS/CAE的鼠标使用 13

2.1.3 ABAQUS/CAE的相关约定 14

2.1.4 ABAQUS/CAE的文件类型 15

2.1.5 ABAQUS/CAE的单元类型 16

2.2 ABAQUS入门实例 18

2.2.1 问题描述 18

2.2.2 创建模型数据库 18

2.2.3 创建部件 19

2.2.4 定义材料属性 20

2.2.5 定义装配体 22

2.2.6 定义分析步 22

2.2.7 定义载荷和边界条件 23

2.2.8 划分网格 25

2.2.9 递交作业 26

2.2.10 结果后处理 28

2.3 本章小结 34

第3章 连杆强度有限元分析 36

3.1 计算内容 36

3.1.1 问题描述 36

3.1.2 计算流程 38

3.1.3 评价指标 38

3.2 计算仿真过程 39

3.2.1 模型描述 39

3.2.2 网格划分 40

3.2.3 定义分析步 40

3.2.4 定义材料 41

3.2.5 定义接触 44

3.2.6 定义载荷 49

3.2.7 定义约束 53

3.2.8 求解控制 54

3.3 结果分析 55

3.3.1 变形结果 55

3.3.2 应力结果 56

3.3.3 轴瓦背压 58

3.3.4 分界面 59

3.4 疲劳分析 59

3.4.1 工况选择 60

3.4.2 安全系数说明 61

3.4.3 材料定义 62

3.4.4 求解参数设置 62

3.4.5 结果评价 63

3.5 屈曲分析 63

3.5.1 连杆惯性矩 64

3.5.2 连杆柔度计算 65

3.5.3 临界应力计算 65

3.6 INP文件解释 68

3.7 本章小结 73

第4章 连杆优化分析 75

4.1 结构优化概述 75

4.1.1 拓扑优化 75

4.1.2 形状优化 76

4.2 连杆拓扑优化示例 76

4.2.1 模型描述 77

4.2.2 材料定义 78

4.2.3 边界条件和载荷 78

4.2.4 优化求解设置 80

4.2.5 结果与讨论 82

4.3 连杆形状优化示例 84

4.3.1 模型描述 85

4.3.2 材料定义 85

4.3.3 边界条件和载荷 86

4.3.4 优化求解设置 87

4.3.5 结果与讨论 90

4.4 本章小结 91

第5章 活塞热机耦合强度分析 93

5.1 计算内容 93

5.1.1 问题描述 93

5.1.2 计算流程 94

5.1.3 评价指标 95

5.2 热仿真分析过程 95

5.2.1 热分析概述 95

5.2.2 模型描述 96

5.2.3 网格划分 96

5.2.4 定义分析步 97

5.2.5 定义材料 98

5.2.6 定义接触 100

5.2.7 定义热边界 103

5.2.8 求解控制 105

5.3 结构仿真分析过程 106

5.3.1 模型描述 106

5.3.2 网格划分 106

5.3.3 定义分析步 107

5.3.4 定义载荷 108

5.3.5 定义约束 111

5.3.6 求解控制 112

5.4 结果分析 113

5.4.1 温度场结果 113

5.4.2 变形结果 113

5.4.3 应力结果 115

5.5 疲劳分析 116

5.5.1 工况选择 116

5.5.2 安全系数说明 117

5.5.3 材料定义 118

5.5.4 求解参数设置 119

5.5.5 结果评价 120

5.6 INP文件解释 121

5.7 本章小结 127

第6章 缸盖热机耦合强度分析 129

6.1 计算内容 129

6.1.1 问题描述 129

6.1.2 计算流程 130

6.1.3 评价指标 130

6.2 热仿真分析过程 131

6.2.1 模型描述 131

6.2.2 网格划分 132

6.2.3 定义分析步 133

6.2.4 定义材料 134

6.2.5 定义接触 137

6.2.6 定义热边界 140

6.2.7 求解控制 141

6.3 结构仿真分析过程 142

6.3.1 模型描述 142

6.3.2 网格划分 143

6.3.3 定义分析步 143

6.3.4 定义载荷 144

6.3.5 定义约束 149

6.3.6 求解控制 149

6.4 结果分析 150

6.4.1 缸盖温度分布 150

6.4.2 缸套温度分布 151

6.4.3 密封性评估 151

6.4.4 缸盖应力分布 152

6.4.5 缸套变形分析 153

6.5 疲劳仿真计算 155

6.6 INP文件解释 156

6.7 本章小结 161

第7章 涡壳强度有限元分析 164

7.1 计算内容 164

7.1.1 问题描述 164

7.1.2 计算流程 165

7.1.3 评价指标 165

7.2 建立热分析模型 166

7.2.1 模型描述 166

7.2.2 网格划分 166

7.2.3 定义分析步 167

7.2.4 定义材料 168

7.2.5 定义装配体 171

7.2.6 定义热边界 171

7.2.7 求解控制 174

7.3 建立结构分析模型 175

7.3.1 模型描述 175

7.3.2 网格划分 175

7.3.3 定义分析步 176

7.3.4 定义载荷 177

7.3.5 定义约束 178

7.3.6 求解控制 179

7.4 结果分析 180

7.4.1 温度场结果 180

7.4.2 应力结果 182

7.5 INP文件解释 183

7.6 本章小结 187

第8章 叶轮强度有限元分析 189

8.1 计算内容 189

8.1.1 问题描述 189

8.1.2 计算流程 190

8.1.3 评价指标 190

8.2 分析模型定义 191

8.2.1 模型描述 191

8.2.2 网格划分 192

8.2.3 定义分析步 193

8.2.4 定义材料 195

8.2.5 定义边界 197

8.2.6 求解设置 200

8.3 结果分析 201

8.3.1 变形结果 201

8.3.2 应力结果 202

8.3.3 模态结果 203

8.4 INP文件解释 206

8.5 本章小结 210

参考文献 211