CAD CAE课件
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面向现代设计的CADCAE技术课件
虚拟现实与CAD/CAE技术结合
总结词
虚拟现实与CAD/CAE技术的结合将设计从 传统的二维图纸转移到三维虚拟环境中，提 供更加沉浸式和交互式的设计体验。
详细描述
虚拟现实技术可以为设计师提供更加真实、 直观的设计环境，让他们在三维虚拟空间中 进行模型构建、修改和分析。这种技术可以 大大提高设计的直观性和可操作性，降低设 计难度和成本。同时，虚拟现实技术还可以 用于产品的模拟和测试，提前发现和解决潜 在的设计问题，提高产品的可靠性和性能。
详细描述
热力学分析涉及热量传递、物质相变和热力学过程等 方面的研究。通过建立热平衡方程和传热方程，热力 学分析可用于预测系统的温度分布、热损失和效率等 ，为能源利用和环境保护提供支持。
04
CAD/CAE技术在现代设计中的应用
汽车设计
要点一
总结词
CAD/CAE技术在汽车设计中发挥着至关重要的作用，从概 念设计到生产制造，每个环节都离不开这些技术。
02
CAD技术基础
2D绘图基础
基础技能
掌握CAD软件的2D绘图功能，包括线条、圆、弧、多边形的绘制，以及各种编辑命令，如移动、复制 、旋转、缩放等。
3D建模技术
核心技能
学习如何使用CAD软件进行3D建模，掌握各种3D对象的创建和编辑方法，如实体、曲面、网格等。
参数化设计
高效设计
了解参数化设计的基本原理，学习如 何使用参数和表达式来控制设计对象 的几何形状，实现高效、灵活的设计 。
详细描述
CAD技术用于构建飞机或航天器的详细模型，而CAE技 术则用于分析飞行器的气动性能、结构强度和振动等， 确保飞行器的性能和安全性。
电子产品设计
总结词
在电子产品设计中，CAD/CAE技术有助于实现复杂电 路板和电子元件的高效设计及优化。
材料加工CADCAECAM技术基础教育课件(2)
NEUQ
2019/11/29
23
其它曲面 如：孔斯（Coons）曲面、Bezier曲面、 B样条曲面、非均匀有理样条
(NURBS)曲面等。
• 优点：可以描述各种各样的面（如，平面、二次曲面和自由曲面等）； 便于曲面求交线和进行几何体的消隐处理，能够为CAM提供加工信息。 • 缺点：对面存在于物体的哪一侧定义不明确；无法判断建立的物体是 实心体还是壳体，难以对表面模型进行物性分析。
路径可以有多条（如6, 7），截面曲线也可以有多条（如1～5）
NEUQ
2019/11/29
21
蒙皮曲面 覆盖在一组线条上的曲面称为蒙皮 Skin。 规则表面 Ruled Surface 由两条互不相交的空间曲线扩展而成的规则表面。
NEUQ
2019/11/29
22
平坦表面 Planar Surface 由封闭的二维线框构成的表面。
NEUQ
2019/11/29
15
按照对这两方面信息的描述及存贮方法不同，三维几何建模系统可 划分线框建模、表面建模和实体建模三种主要类型.
NEUQ
三维建模系统类型 a) 线框造型 b) 曲面造型 c) 实体造型
2019/11/29
16
线框造型
线框造型是利用基本线素(直线、 圆弧、点等)来定义设计目标的棱 线部分而构成的立体构架图。
适用范围：事先能够用数学模型描述的一类设计问题
NEUQ
2019/11/29
7
检索型
特点：以参数化设计技术 为基础。 适用范围：设计已定型的、 标准化的和系列化程度很 高的产品。
NEUQ
生产过程
2019/11/29
8
检索型
CADCAECAM课件——第三章图形处理技术基础
图形是点的集合 在二维平面中，任何一个图形都可以认 为是点之间的连线构成的。对于一个图 形作几何变换，实际上就是对一系列点 进行变换。
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点的表示
在二维空间中，表达一个点P可以用直
角坐标(X,Y)来表示，其矩阵形式为[x,y]或 x
变换矩阵
y
设[A]变换后的点为[B]， 即[B]的表达式可 用[A]与一个变换矩阵[M]的乘积来表示。
对Y轴A=-1，D=1，B=C=M=N=0 对原点A=D=-1，B=C=M=N=0 4）错切变换：A=D=1，M=N=0，B，C不同时为0 5）旋转变换：A=D=CosQ，C=-sinQ，B=sinQ，M=N=0 6）平移变换：A=D=1，B=C=0，M，N不等于0
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3.3 三维图形基本变换
P’=[X’Y’Z’1]=[AX EY IZ 1] 其中：
A为X方向上的比例系数，E为Y方向上的比例系 数，I为Z方向上的比例系数。当A=E=I>0,则图形 按同一比例放大或缩小，否则如果三者不等，但大 于零，则图形会发生变形。
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2.对称变换
对称变换是对特定的平面进行变换。 a)对XOY平面的对称变换 b)对YOZ平面的对称变换
y01
0 1 [ x
y]
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4．错切变换 在变换矩阵中，令变换矩阵的主对角线上的元
素A=D=1,对点(X,Y)进行变换。变换矩阵为：
x'
y' x
yC1
B
1
[x
Cy
y Bx]
从上面的变换公式可以看出，C和B两元素分别使 点产生了沿X方向的比例移动和沿Y方向的比例移动。 其图形的变化类似于金属的错切变形，如下图C所示， 这种移动称为错切，这种变换称为错切变换。
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点的表示
在二维空间中，表达一个点P可以用直
角坐标(X,Y)来表示，其矩阵形式为[x,y]或 x
变换矩阵
y
设[A]变换后的点为[B]， 即[B]的表达式可 用[A]与一个变换矩阵[M]的乘积来表示。
对Y轴A=-1，D=1，B=C=M=N=0 对原点A=D=-1，B=C=M=N=0 4）错切变换：A=D=1，M=N=0，B，C不同时为0 5）旋转变换：A=D=CosQ，C=-sinQ，B=sinQ，M=N=0 6）平移变换：A=D=1，B=C=0，M，N不等于0
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3.3 三维图形基本变换
P’=[X’Y’Z’1]=[AX EY IZ 1] 其中：
A为X方向上的比例系数，E为Y方向上的比例系 数，I为Z方向上的比例系数。当A=E=I>0,则图形 按同一比例放大或缩小，否则如果三者不等，但大 于零，则图形会发生变形。
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2.对称变换
对称变换是对特定的平面进行变换。 a)对XOY平面的对称变换 b)对YOZ平面的对称变换
y01
0 1 [ x
y]
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4．错切变换 在变换矩阵中，令变换矩阵的主对角线上的元
素A=D=1,对点(X,Y)进行变换。变换矩阵为：
x'
y' x
yC1
B
1
[x
Cy
y Bx]
从上面的变换公式可以看出，C和B两元素分别使 点产生了沿X方向的比例移动和沿Y方向的比例移动。 其图形的变化类似于金属的错切变形，如下图C所示， 这种移动称为错切，这种变换称为错切变换。
CADCAE集成设计与分析数据交换标准PPT教学课件
第20页/共32页
STEP标准
第21页/共32页
STEP之前的标准
• IGES ：Initial Graphics Exchange Specification • 1970年后期由美国IPO(IGES/PDES Organization)作为ANSI标准公布 • 作为CAD形状数据交换的中间格式，得到最广泛的应用
第9页/共32页
IGES的作用和文件构成
• CAD/CAM技术在工业界的推广应用，使得越来越多的用户需要把他们的数据在 不同CAD/CAM系统之间交换。IGES正是为了解决数据在不同的CAD/CAM间进 行传递的问题，它定义了一套表示CAD/CAM系统中常用的几何和非几何数据格 式，以及相应的文件结构，用这些格式表示的产品定义数据可以通过多种物理介 质进行交换
• 原理简单，转换接口程序易于实现，运行效率较高 • 当子系统较多时接口程序增多，编写接口要了解的数据结构也较多 • 当一个系统的数据结构发生变化时引起的修改也较多 • 这是CAD/CAM系统发展初期采用的方式
第4页/共32页
通过标准数据格式的文件交换产品信息
第5页/共32页
通过标准数据格式的文件交换产品信息方式的特点
• 标准的IGES文件包括固定长ASCII码、压缩的ASCII及二进制三种格式。 • 80个字符，整个文件分为5段。段标识符位于每行的第73列，第74～80列指
定为用于每行的段的序号。序号都以1开始，且连续不间断，其值对应于该段 的行数
第12页/共32页
IGES描述
• IGES用单元和单元属性描述产品几何模型。 单元是基本的信息单位，分为几何、尺寸标注、 结构、属性等四种单。IGES的每一单元由两 部分组成，第一部分条目目录，具有固定和工 度；第二部是参数部分，是自由格式，其长度 可变
STEP标准
第21页/共32页
STEP之前的标准
• IGES ：Initial Graphics Exchange Specification • 1970年后期由美国IPO(IGES/PDES Organization)作为ANSI标准公布 • 作为CAD形状数据交换的中间格式，得到最广泛的应用
第9页/共32页
IGES的作用和文件构成
• CAD/CAM技术在工业界的推广应用，使得越来越多的用户需要把他们的数据在 不同CAD/CAM系统之间交换。IGES正是为了解决数据在不同的CAD/CAM间进 行传递的问题，它定义了一套表示CAD/CAM系统中常用的几何和非几何数据格 式，以及相应的文件结构，用这些格式表示的产品定义数据可以通过多种物理介 质进行交换
• 原理简单，转换接口程序易于实现，运行效率较高 • 当子系统较多时接口程序增多，编写接口要了解的数据结构也较多 • 当一个系统的数据结构发生变化时引起的修改也较多 • 这是CAD/CAM系统发展初期采用的方式
第4页/共32页
通过标准数据格式的文件交换产品信息
第5页/共32页
通过标准数据格式的文件交换产品信息方式的特点
• 标准的IGES文件包括固定长ASCII码、压缩的ASCII及二进制三种格式。 • 80个字符，整个文件分为5段。段标识符位于每行的第73列，第74～80列指
定为用于每行的段的序号。序号都以1开始，且连续不间断，其值对应于该段 的行数
第12页/共32页
IGES描述
• IGES用单元和单元属性描述产品几何模型。 单元是基本的信息单位，分为几何、尺寸标注、 结构、属性等四种单。IGES的每一单元由两 部分组成，第一部分条目目录，具有固定和工 度；第二部是参数部分，是自由格式，其长度 可变
CAD技术材料加工的CADCAECAM的实际应用PPT课件
图2 原工艺冷铁布置
第10页/共43页
一次浇注成功的燃气轮机缸体
图3 原工艺充型模拟 图4 原工艺凝固模拟结果 模拟发现，原工艺铸件小半径端柱面内存在大面 积的缩孔缩松危险区。需要加大原工艺此处放置冷 铁的密度和厚度，经多个方案的模拟对比，优化出 一个合适的冷铁布置方案。
第11页/共43页
克服康明斯机体的夹渣问题
第42页/共43页
感谢您的观看。
第43页/共43页
学 集成化注射模CAD系统；浙江大学 精密注射模CAD/CAM系统。
第36页/共43页
注射成型CAE
❖ 目前，注射模CAE限于注射过程的计算机分析，即模拟注射成型中熔体充 模、保压与冷却过程以及预测塑料制品在脱模后的翘曲变形。
第37页/共43页
华中科技大学模具技术国家重点实验室成功开 发了三维真实感流动模拟软件HSCAE 3DRF
第30页/共43页
焊接CAE应用实例
一个简单的T型梁纵向收缩引起 的弯曲变形
图1 T型梁焊接变形图
第31页/共43页
空调压缩机焊接变形 与应力分析
管板焊接
图2 压缩机焊接的残余变形
图3 管板焊接过程中某一 时刻的温度场
第32页/共43页
高精度液力变矩器
图4 液力变矩器的焊接变形
第33页/共43页
图5 康明斯机体原工艺 图6 康明斯机体改进工艺
第12页/共43页
克服康明斯机体的夹渣问题
图7 原工艺流动前沿 雨淋形态
图8 改进工艺流动前沿 整齐而不零乱
第13页/共43页
一次浇注成功的大型铸钢件校直机机架
图9 机架原工艺凝固模拟结果 图10 机架改进工艺模拟结果 经模拟，发现该件四角处的四个冒口补缩通道先于铸件
CADCAECAM课件——第三章图形处理技术基础
c)对XOZ平面的对称变换
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3．错切变换 错切变换的矩阵是：
P’=[X’Y’Z’1]=[X+DY+GZ Y+BX+HZ Z+CX+FY 1] 从公式中可以看出，变换后一个坐标的变换结果受另 外两个坐标的影响。错切变换是绘制斜轴测图的基础。
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4、平移变换 与二维平移变换一样，三维平移变换矩阵为：
当A≠D,其形状就会发生畸变。 下图为比例变换的几种情况。
6
哈尔滨工业大学汽车学院
3.对称变换 在变换矩阵[M]中，当A或D或者两者都是负值时，
其它都为零。变换后产生的坐标与原坐标关于X轴、 Y轴或原点对称，如下图所示。这种产生对称图形 的变换称为镜像变换或对称变换。
1) 对原点对称变换 当A=D=-1，其余为零，变换矩阵为：
A
A
P
B
E D
C
夹角和=0°
点p在多边形外
E
P
D
C
夹角和=360°
点p在多边形内
深度测试
用来测试一个物体遮挡另一个物体的基
优先级测试 本方法。
常用的有优先级测试和物体空间测试。
设 P12 是空间矩形 F1 和三角形 F2 在投影平面 XOY 平 面的正投影的一个重影点。将 P12 的 x，y 坐标代入矩形 F 1 和三角形 F2 的平面方程，分别求出 Z1 和 Z2
2) 俯视图 俯视图是将空间物体先沿Y向压缩，然后绕X轴顺
时针旋转90度，为了与主视图间保持一定的距离， 最后沿Y的负向平移d。组合矩阵为：
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3）左视图 左视图是将空间物体先沿X向压缩，然后绕Y轴逆
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3．错切变换 错切变换的矩阵是：
P’=[X’Y’Z’1]=[X+DY+GZ Y+BX+HZ Z+CX+FY 1] 从公式中可以看出，变换后一个坐标的变换结果受另 外两个坐标的影响。错切变换是绘制斜轴测图的基础。
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4、平移变换 与二维平移变换一样，三维平移变换矩阵为：
当A≠D,其形状就会发生畸变。 下图为比例变换的几种情况。
6
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3.对称变换 在变换矩阵[M]中，当A或D或者两者都是负值时，
其它都为零。变换后产生的坐标与原坐标关于X轴、 Y轴或原点对称，如下图所示。这种产生对称图形 的变换称为镜像变换或对称变换。
1) 对原点对称变换 当A=D=-1，其余为零，变换矩阵为：
A
A
P
B
E D
C
夹角和=0°
点p在多边形外
E
P
D
C
夹角和=360°
点p在多边形内
深度测试
用来测试一个物体遮挡另一个物体的基
优先级测试 本方法。
常用的有优先级测试和物体空间测试。
设 P12 是空间矩形 F1 和三角形 F2 在投影平面 XOY 平 面的正投影的一个重影点。将 P12 的 x，y 坐标代入矩形 F 1 和三角形 F2 的平面方程，分别求出 Z1 和 Z2
2) 俯视图 俯视图是将空间物体先沿Y向压缩，然后绕X轴顺
时针旋转90度，为了与主视图间保持一定的距离， 最后沿Y的负向平移d。组合矩阵为：
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3）左视图 左视图是将空间物体先沿X向压缩，然后绕Y轴逆
第一章 材料加工CADCAECAM技术基础 ppt课件
零 件 数 控 铣 仿 真
17
1.1 CAD/CAE/CAM 基本概念
1.1.4 CAD/CAE/CAM系统的组成
软
系统软件
件
系
支撑软件
统
应用软件
18
1.2 CAD/CAE/CAM 系统集成
设计任务书
用户需求 产品模型
CAD
优 化 设 计
方 案
改进零件结构 零件信息
工程数 据库管 理系统
专家 系统 技术
注射成型CAD/CAE/CAM
•CAD：产品图与模具型腔图的尺寸转换、标准模架与典型结构的生 成、模具零件图与总装图的生成等 •CAE：预测注射成型流动及保压阶段的压力场、温度场、应力应变 场和凝固层的生成，流道的分析、优化等 •CAM：研究注射模具的数控加工
21
1.3 材料加工CAD/CAE/CAM
系统功能 系统的开放性和可移植性 系统升级扩展能力 系统的可靠性、可维护性与服务质量
25
1.4 CAD/CAE/CAM系统选择原则
CAD/CAM系统的软件选择原则 软件性能价格比 与硬件匹配 二次开发环境 开放性 软件商的综合能力
26
1.5 CAD/CAE/CAM发展趋势 高度集成化 智能化 网络化和协同化 绿色化
1.3.2 材料加工CAD/CAE/CAM的集成
集成系统的工作顺序
图1-1 集成结构图
22
1.3 材料加工CAD/CAE/CAM
集成系统优点
大幅度缩短产品开发周期 最大限度保障产品质量 显著降低产品开发成本 有效整合了各种资源
图1-2铝合金车轮结构设计
23
1.3 材料加工CAD/CAE/CAM
27
17
1.1 CAD/CAE/CAM 基本概念
1.1.4 CAD/CAE/CAM系统的组成
软
系统软件
件
系
支撑软件
统
应用软件
18
1.2 CAD/CAE/CAM 系统集成
设计任务书
用户需求 产品模型
CAD
优 化 设 计
方 案
改进零件结构 零件信息
工程数 据库管 理系统
专家 系统 技术
注射成型CAD/CAE/CAM
•CAD：产品图与模具型腔图的尺寸转换、标准模架与典型结构的生 成、模具零件图与总装图的生成等 •CAE：预测注射成型流动及保压阶段的压力场、温度场、应力应变 场和凝固层的生成，流道的分析、优化等 •CAM：研究注射模具的数控加工
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1.3 材料加工CAD/CAE/CAM
系统功能 系统的开放性和可移植性 系统升级扩展能力 系统的可靠性、可维护性与服务质量
25
1.4 CAD/CAE/CAM系统选择原则
CAD/CAM系统的软件选择原则 软件性能价格比 与硬件匹配 二次开发环境 开放性 软件商的综合能力
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1.5 CAD/CAE/CAM发展趋势 高度集成化 智能化 网络化和协同化 绿色化
1.3.2 材料加工CAD/CAE/CAM的集成
集成系统的工作顺序
图1-1 集成结构图
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1.3 材料加工CAD/CAE/CAM
集成系统优点
大幅度缩短产品开发周期 最大限度保障产品质量 显著降低产品开发成本 有效整合了各种资源
图1-2铝合金车轮结构设计
23
1.3 材料加工CAD/CAE/CAM
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CAD-概述及图形学基本知识ppt课件
5. AUTOCAD 2.17版 1985年4月
6. AUTOCAD 2.18版 1985年11月
7. AUTOCAD 2.50版 1986年6月
8. AUTOCAD 2.60版 1987年4月
9. AUTOCAD R9.0、10.0、11.0版 1989年~1992
10. AUTOCAD R12版 1992年8月
系来确定“点”的位置的，通常情况下，其坐标原点
是位于图纸左下角的，X轴为水平轴，其方向是向右
的；Y轴为垂直轴，其方向是向上的；Z轴方向垂直
于XOY平面，指向用户绘图者为正向，这样定义的
坐标系称为世界坐标系，简称为WCS。其英文全称为：
World coordinaYte system
Y
o Z
X o Z
完整最新ppt
21
命令的输入及终Biblioteka 方式一、一般命令的输入方法 二、透明命令的输入方法 三、命令的终止方式
完整最新ppt
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22
一般命令的输入方法
➢ 单击工具按钮：用鼠标在工具条上单击代表相 应命令的工具按钮。
➢ 从下拉菜单中直接执行命令。 ➢ 在命令提示输入区用键盘直接输入命令。 ➢ 用屏幕菜单输入命令。 ➢ 重复执行命令：
完整最新ppt
3
CAD的分支及专业应用
随着计算机硬件技术的发展，计算机辅助设计
软件也飞速发展，为适应不同行业的不同专业需 求，根据专业应用的不同，CAD已有着不同的分 支，比如：
➢ AUTOCAD
PRO/E
➢ UGII
➢ CAXA
➢ 3DMAX
PROTEL(ORCAD)
➢ PHOTOSHOP CORELDRAW
材料成型计算机模拟分析(各种仿真软件介绍)课件
33
• 4） 塑性理论中关于塑性应力应变关系与硬化 模型有多种理论，材料属性有的与时间无关， 有的则是随时间变化的粘塑性问题；于是，采 用不同的理论本构关系不同，所得到的有限元 计算公式也不一样。
• 5） 对于一些大变形弹塑性问题，一般包含材 料和几何两个方面的非线性，进行有限元计算 时必需同时单元的形状和位置的变化，即需采 用有限变形理论。而对于一些弹性变形很小可 以忽略的情况，则必需考虑塑性变形体积不变 条件，采用刚塑性理论。
27
• 结构静力分析用来求解外载荷引起的位移、应 力和力。静力分析很适合于求解惯性和阻尼对 结构的影响并不显著的问题。ANSYS 程序中的 静力分析不仅可以进行线性分析，而且也可以 进行非线性分析，如塑性、蠕变、膨胀、大变 形、大应变及接触分析。结构非线性导致结构 或部件的响应随外载荷不成比例变
• 化。ANSYS 程序可求解静态和瞬态非线性问题， 包括材料非线性、几何非线性和单元非线性三 种。
34
弹塑性有限元
• 在塑性变形过程中，如果弹性变形不能忽略并 对成形过程有较大的影响时，则为弹塑性变形 问题，如典型的板料成形。在弹塑性变形中， 变形体内质点的位移和转动较小，应变与位移 基本成线性关系时，可认为是小变形弹塑性问 题；而当质点的位移或转动较大，应变与位移 为非线性关系时，则属于大变形弹塑性问题； 相应地有小变形弹塑性有限元或大变形（有限 变形）弹塑性有限元。
24
25
有限元软件ANSYS
• ANSYS 软件是由世界上最大的有限元分析软件公司之 一的美国ANSYS 开发，是集结构、流体、电场、
• 磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
• ANSYS 的前处理模块提供了一个强大的实体建模及网 格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型。
• 4） 塑性理论中关于塑性应力应变关系与硬化 模型有多种理论，材料属性有的与时间无关， 有的则是随时间变化的粘塑性问题；于是，采 用不同的理论本构关系不同，所得到的有限元 计算公式也不一样。
• 5） 对于一些大变形弹塑性问题，一般包含材 料和几何两个方面的非线性，进行有限元计算 时必需同时单元的形状和位置的变化，即需采 用有限变形理论。而对于一些弹性变形很小可 以忽略的情况，则必需考虑塑性变形体积不变 条件，采用刚塑性理论。
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• 结构静力分析用来求解外载荷引起的位移、应 力和力。静力分析很适合于求解惯性和阻尼对 结构的影响并不显著的问题。ANSYS 程序中的 静力分析不仅可以进行线性分析，而且也可以 进行非线性分析，如塑性、蠕变、膨胀、大变 形、大应变及接触分析。结构非线性导致结构 或部件的响应随外载荷不成比例变
• 化。ANSYS 程序可求解静态和瞬态非线性问题， 包括材料非线性、几何非线性和单元非线性三 种。
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弹塑性有限元
• 在塑性变形过程中，如果弹性变形不能忽略并 对成形过程有较大的影响时，则为弹塑性变形 问题，如典型的板料成形。在弹塑性变形中， 变形体内质点的位移和转动较小，应变与位移 基本成线性关系时，可认为是小变形弹塑性问 题；而当质点的位移或转动较大，应变与位移 为非线性关系时，则属于大变形弹塑性问题； 相应地有小变形弹塑性有限元或大变形（有限 变形）弹塑性有限元。
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有限元软件ANSYS
• ANSYS 软件是由世界上最大的有限元分析软件公司之 一的美国ANSYS 开发，是集结构、流体、电场、
• 磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
• ANSYS 的前处理模块提供了一个强大的实体建模及网 格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型。
《CAE模态分析》课件
我们需要建立一个合适的模型，准备进行模态分析的工作。
2
网格划分
然后，我们将模型进行网格划分，以便更好地进行数值计算。
3
加载和边界条件
接下来，我们需要为模型设置加载和边界条件，以模拟真实情况下的振动行为。
4
求解线性方程组
然后，我们使用数值方法求解模态分析中的线性方程组，得出物体的固有频率和振动 模态。
5
结果后处理
最后，我们对模态分析的结果进行后处理，以便更好地理解和应用分析结果。
常见的CAE模态分析软件
ANSYS
ANSYS是一款广泛应用于工程领域的CAE模拟软件，在模态分析方面具有强大的功能和广 泛的应用。
Abaqus
Abaqus是一款领先的有限元分析软件，也被用于进行模态分析和振动分析。
MSC.Patran & Nastran
参考资料
1 相关论文
2 专业书籍
3 网络资源
《CAE模态分析》PPT课 件
CAE模态分析 PPT课件
介绍
CAE模态分析是使用计算机辅助工程（CAE）方法来研究物体的振动行为和 固有特性的一种分析技术。本节将介绍CAE模态分析的定义、应用场景以及 它所具有的意义和优势。
前置知识
在学习CAE模态分析之前，我们需要了解一些动力学的基础知识，以及模态分析的基本原理和常用的计 算方法。
MSC.Patran和Nastran是常见的结构分析软件，也可用于进行模态分析和振动分析。
案例分析
结构优化设计
使用CAE模态分析可以帮助进行结构优化设计，提高结构的性能和可靠性。
机械设备故障检测
CAE模态分析可以用于检测机械设备的故障，预测设备的寿命和可靠性。
总结
2
网格划分
然后，我们将模型进行网格划分，以便更好地进行数值计算。
3
加载和边界条件
接下来，我们需要为模型设置加载和边界条件，以模拟真实情况下的振动行为。
4
求解线性方程组
然后，我们使用数值方法求解模态分析中的线性方程组，得出物体的固有频率和振动 模态。
5
结果后处理
最后，我们对模态分析的结果进行后处理，以便更好地理解和应用分析结果。
常见的CAE模态分析软件
ANSYS
ANSYS是一款广泛应用于工程领域的CAE模拟软件，在模态分析方面具有强大的功能和广 泛的应用。
Abaqus
Abaqus是一款领先的有限元分析软件，也被用于进行模态分析和振动分析。
MSC.Patran & Nastran
参考资料
1 相关论文
2 专业书籍
3 网络资源
《CAE模态分析》PPT课 件
CAE模态分析 PPT课件
介绍
CAE模态分析是使用计算机辅助工程（CAE）方法来研究物体的振动行为和 固有特性的一种分析技术。本节将介绍CAE模态分析的定义、应用场景以及 它所具有的意义和优势。
前置知识
在学习CAE模态分析之前，我们需要了解一些动力学的基础知识，以及模态分析的基本原理和常用的计 算方法。
MSC.Patran和Nastran是常见的结构分析软件，也可用于进行模态分析和振动分析。
案例分析
结构优化设计
使用CAE模态分析可以帮助进行结构优化设计，提高结构的性能和可靠性。
机械设备故障检测
CAE模态分析可以用于检测机械设备的故障，预测设备的寿命和可靠性。
总结
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§1-1 AutoCAD的功能
三维图
Hale Waihona Puke 2015-5-9§1-1 AutoCAD的功能
参 数 化 设 计
螺栓连接件的输入对话框
在工具下拉菜单中选择Autolisp-vlisp编辑器进 行参数化绘图程序的编写并调试,然后加载
螺栓连接件参数化绘图各点的确定
2015-5-9
§1-2 AutoCAD的界面及基本操作
2015-5-9
Some practical examples as follows
2015-5-9
Some practical examples as follows
2015-5-9
Some practical examples as follows
2015-5-9
1、AutoCAD的基础知识
§1-1 AutoCAD 的功能 §1-2 AutoCAD 的界面及基本操作
§1-3 AutoCAD 的绘图步骤 §1-4 AutoCAD的作图原则及学习方法 §1-5 AutoCAD 绘图环境的设置
2015-5-9
§1-1 AutoCAD的功能
一、 绘制各种平面图
二、绘制轴测图
三、绘制三维实体图
学普及出版社，2008.10
邱会朋. 计算机辅助技术 CAD/CAE/CAPP/CAM应用教程 . 北京：清华大学出版社，2008 韩占忠等. FLUENT流体工程仿真计算实例与应用. 北京：北 京理工大学出版社，2008
要求：至少买一本或借一本重点介绍AutoCAD 和Fluent的书。
2015-5-9
2015-5-9
界面中各主要功能介绍
3、命令行
[ ]的内容表示选项，<>表示缺省值或默认值 注意看命令行提示 4、状态栏
右侧为开关按钮,除“模型/图纸”按钮外均为透明命令, 即在其他命令执行过程中运行的命令, 执行透明命令时, 可随时中断原命令的执行,透明命令执行完后,可自动恢复 原命令.
2015-5-9
位居世界第一。
2015-5-9
AutoCAD二维示例
2015-5-9
AutoCAD三维示例
2015-5-9
CAE——Computer-Aided Engineering
CAE also called computer – aided analysis , is a software solution used to simulate the physical
2015-5-9
坐标的输入（重点）
可以通过键盘精确输入坐标，键盘输入坐标常用的方法： 1、直角坐标 （1）绝对直角坐标 输入X，X，Z表示该点相对于坐标原点的坐标，在二维图形 中Z坐标可以省略。 （2）相对直角坐标 输入相对坐标，必须在前面加@符号，如@20,30表示该点相 对于前一点沿X方向移动20，沿Y方向移动30。举例说明 2、极坐标 （1）绝对极坐标 距离和角度之间加<，如输入15<30，表示该点与坐标原点的 距离为15，该点与原点连线与X轴正向的夹角为逆时针30度 （2）相对极坐标 在距离前加@，如@10<80，表示该点与其前一点连线的距离 为10，该点与上一点连线和X轴正方向的夹角为逆时针80度。
流场分析 2 、液相流场分析； 2 、水泵、豆浆机等叶轮机 广东锻压机床厂、 3、噪音分析。 械的水流； 康盈交通设备、水
3 、风扇、空调等设备的气 泵厂、顺威等等。
动噪音和震动噪音分析等。
1、电脑机箱的散热设计； 1、电子散热； 散热分析 2 、房间散热和系 统散热析。 2 、液晶显示屏 、 LED 显示 屏、散热器、等电子产品的 奥能电工器材、裕 升光电、绵力电器、 液晶显示、平板显 示等设计制造企业 等等。
dimensional and three-dimensional design, graphics system
tools. Users can use it to create, view, manage, print, export, share the rich and accurate reuse the design of graphical information. AutoCAD是目前世界上应用最广的CAD软件，市场占有率
2015-5-9
CAD——Computer-Aided Design
Advantage
get rid of drawing board; updating the traditional thought of designing; realizing design automation; reducing product costs; improving the enterprises and their products in the market; competitiveness;
shorten product development cycles;
improves labor productivity.
2015-5-9
CAD——Computer-Aided Design
AutoCAD
AutoCAD is an interactive software graphics developed by Autodesk enterprises in the United States, and it is used for two-
（CAD/CAE for Process Equipment）
过程装备与控制工程系
焦凤
Email: jiaofeng0526@
2015-5-9
Textbook
童水光等. 过程装备CAD. 北京：化学工业出版社，2004 龙飞. 中文版AutoCAD机械设计入门与案例. 上海：上海科
behaviors of the future products,including narrow
sense and broad sense.
2015-5-9
CAE——Computer-Aided Engineering
CAE技术 应用方向 部分应用举例 1 、汽车轮毂的结构强度分 析； 2 、空调钣金件的结构强度 1 、结构强度分析； 分析； 2 、产品的疲劳寿 3 、轴承、风机叶片等运动 命分析； 部件的疲劳寿命计算； 结构分析 3 、产品的包装优 4 、微波炉、冰箱等电器产 化和跌落分析； 品的包装优化设计和跌落分 4 、多体动力学分 析； 析。 5 、挖掘机等多体运动机构 的受力分析和运动控制计算 等。
2015-5-9
坐标的输入（重点）
在作图中经常使用相 对坐标
也可采用在某方向上 直接输入距离
2015-5-9
§1-3 AutoCAD 的绘图步骤
建立一个新 图形 ,如 myfirst.dwg
命令的输入方式及命令的取消等操作
1、命令的输入方式 （1）菜单输入命令，如绘图菜单—直线 （2）工具条中的按钮输入命令 （3）键盘输入命令如line或L （4）利用右键弹出的快捷菜单
2、命令的取消 按ESC键可以中断正在执行的命令 输入U或点取 可以撤消前面执行的命令，要恢 复撤消的最后一个命令，可以键入REDO
四、在Auto CAD的基础上进行二次开发
• 1、 利用Auto lisp等语言实现参数化绘图设计等 • 2 、利用Auto CAD的定制功能对Auto CAD自身
进行用户化菜单设计等
2015-5-9
§1-1 AutoCAD的功能
平面图
2015-5-9
§1-1 AutoCAD的功能
轴测图
2015-5-9
2015-5-9
界面中各主要功能介绍
1、菜单栏 下拉菜单的选项有三种类型： （1）右边没有任何符号的，单击后直接执行相应的命令 （2）右边有小三角的，选择后会弹出子菜单
（3）右边有省略号的，单击后会弹出对话框
2、工具栏 打开和关闭工具栏的方法： （1）鼠标在任意工具栏上击右键，从工具栏快捷菜单中选择 （推荐使用该方式），界面中常用五个工具栏的名称 （2）下拉菜单：视图——工具栏…中选择
2015-5-9
Examination
笔试（30%）+机试（40%）+平时成绩（30%）
笔试安排在第15周的最后一次理论课上，试卷为 英文，可用中文答题； 机试安排在第16周的上机课完成，考察软件Fluent 的应用； 平时成绩分两部分，一为上课到课率，二为上机
练习情况。
2015-5-9
2015-5-9
CAD——Computer-Aided Design
Scope of application
Traditional machinery, electrical, electronics, light industry and textile products engineering designed products, that is, engineering construction, usually short for AEC (Architecture, Engineering and Construction) abroad. Now The scope of the application of CAD technology has been extended to the arts, film, animation, advertising and entertainment fields, which will have a tremendous economic and social benefits, and a broad application prospects.
CAD/CAE简介CAD——Computer-Aided Design
Concept