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第1篇 动力学分析篇2

第1章 运动仿真基础2

1.1 运动分析概述3

1.1.1 什么是运动分析3

1.1.2 理论力学3

1.1.3 运动仿真的实现4

1.1.4 Gruebler5

1.2 运动分析的进入和执行6

1.2.1 进入仿真模块6

1.2.2 执行运动分析7

1.3 运动仿真选项9

1.3.1 运动仿真界面9

1.3.2 运动仿真导航器9

1.3.3 【主页】选项卡10

1.3.4 【动画】面组12

1.4 UG NX 9.0平台13

1.4.1 操作系统要求13

1.4.2 硬件要求13

1.4.3 系统约定15

1.5 练习题15

第2章 连杆、质量及材料16

2.1 连杆的定义17

2.1.1 创建连杆17

2.1.2 质量特性18

2.1.3 定义质量特性18

2.2 材料19

2.2.1 调用材料20

2.2.2 定义材料21

2.3 练习题21

第3章 运动副22

3.1 运动副的定义和类型23

3.1.1 运动副的定义23

3.1.2 运动副的类型23

3.2 创建运动副25

3.2.1 创建运动副的步骤25

3.2.2 创建啮合连杆26

3.2.3 固定副28

3.2.4 旋转副28

3.2.5 滑动副31

3.2.6 柱面副33

3.2.7 球面副36

3.2.8 万向节38

3.2.9 平面副44

3.2.10 螺旋副46

3.3 实例——三连杆运动机构50

3.3.1 创建连杆50

3.3.2 创建运动副52

3.3.3 动画分析55

3.4 实例——冲床模型56

3.4.1 装配转盘57

3.4.2 装配冲头59

3.4.3 创建连杆与运动副60

3.4.4 动画分析64

3.4.5 优化模型65

3.5 实例——台虎钳模型66

3.5.1 创建连杆和运动副66

3.5.2 创建台虎钳动画69

3.6 练习题70

第4章 传动副71

4.1 创建传动副72

4.1.1 齿轮副72

4.1.2 创建齿轮副72

4.1.3 创建蜗轮蜗杆运动73

4.1.4 齿轮齿条副77

4.1.5 创建齿轮齿条副77

4.1.6 线缆副78

4.1.7 滑轮模型79

4.2 实例——二级减速器83

4.2.1 创建连杆和旋转副83

4.2.2 创建齿轮副与动画86

4.3 实例——汽车转向机构87

4.3.1 创建连杆87

4.3.2 创建运动副89

4.3.3 创建齿轮齿条副91

4.3.4 运动分析92

4.4 实例——汽车刮水器94

4.4.1 创建连杆94

4.4.2 创建运动副95

4.4.3 创建传动副99

4.5 练习题101

第5章 约束102

5.1 创建约束103

5.1.1 点在线上副103

5.1.2 创建点在线上副103

5.1.3 线在线上副106

5.1.4 创建线在线上副106

5.1.5 点在曲面上副109

5.1.6 创建点在曲面上副109

5.2 实例——玻璃切割机模型113

5.2.1 创建连杆和运动副113

5.2.2 创建约束116

5.2.3 结果分析117

5.3 实例——仿形运动机构118

5.3.1 运动要求及分析思路118

5.3.2 创建辅助对象119

5.3.3 创建连杆121

5.3.4 创建运动副122

5.3.5 创建约束125

5.3.6 运动分析126

5.4 练习题127

第6章 力的创建128

6.1 载荷129

6.1.1 标量力129

6.1.2 创建标量力130

6.1.3 矢量力133

6.1.4 创建矢量力133

6.1.5 创建标量扭矩136

6.1.6 矢量扭矩138

6.1.7 创建矢量扭矩139

6.2 重力与摩擦力142

6.2.1 重力142

6.2.2 摩擦力142

6.2.3 实例——摩擦力试验144

6.3 练习题146

第7章 连接器147

7.1 弹性连接148

7.1.1 弹簧148

7.1.2 弹簧力148

7.1.3 创建拉伸弹簧149

7.1.4 创建扭转弹簧152

7.1.5 弹簧柔性变形动画154

7.1.6 衬套157

7.1.7 创建衬套158

7.2 阻尼连接162

7.2.1 阻尼162

7.2.2 创建阻尼162

7.3 接触单元165

7.3.1 2D接触165

7.3.2 创建2D接触166

7.3.3 3D接触原理168

7.3.4 创建3D接触169

7.4 实例——离合器171

7.4.1 离合器运动分析171

7.4.2 创建连杆172

7.4.3 创建运动副173

7.4.4 创建连接器与力176

7.4.5 动画分析178

7.4.6 图表输出179

7.5 实例——撞击试验181

7.5.1 创建连杆181

7.5.2 创建运动副182

7.5.3 创建力与连接器183

7.5.4 创建动画186

7.5.5 修正参数187

7.5.6 图表输出189

7.6 练习题191

第8章 仿真结果输出192

8.1 动画分析193

8.1.1 常规驱动193

8.1.2 铰链运动驱动194

8.1.3 电子表格驱动197

8.1.4 静力平衡198

8.1.5 求解器参数199

8.2 电子表格200

8.2.1 电子表格和系统平台200

8.2.2 创建和编辑电子表格200

8.2.3 电子表格驱动模型202

8.3 图表输出204

8.3.1 UG NX图表输出204

8.3.2 电子表格输出210

8.4 创建照片与视频211

8.4.1 创建照片212

8.4.2 创建视频212

8.5 练习题213

第9章 机构检查214

9.1 封装选项215

9.1.1 干涉检查215

9.1.2 测量218

9.1.3 追踪221

9.2 标记功能224

9.2.1 标记224

9.2.2 智能点227

9.2.3 传感器229

9.3 实例——剪式千斤顶232

9.3.1 运动要求及分析思路232

9.3.2 创建连杆234

9.3.3 创建剪式机构运动副235

9.3.4 创建螺杆机构运动副237

9.3.5 干涉检查241

9.3.6 转速和顶起速度的图表243

9.3.7 测量最大顶起高度245

9.4 练习题248

第10章 XY函数编辑器249

10.1 运动函数250

10.1.1 多项式函数250

10.1.2 简谐运动函数252

10.1.3 间歇函数255

10.2 AFU格式表259

10.2.1 对话框选项259

10.2.2 使用随机数字261

10.2.3 执行波形扫掠264

10.2.4 从栅格数字化265

10.2.5 从数据（绘图）数字化268

10.2.6 从文本（电子表格）编辑器键入269

10.3 实例——料斗运动272

10.3.1 分析思路272

10.3.2 定义连杆273

10.3.3 创建料斗函数275

10.3.4 创建外壳函数277

10.3.5 创建辅助连杆函数279

10.3.6 运动分析281

10.3.7 干涉检查284

10.3.8 创建视频285

10.4 练习题286

第11章 动力学分析综合实例287

11.1 起重机模型优化288

11.1.1 定义载荷288

11.1.2 运动分析289

11.1.3 编辑主模型尺寸290

11.1.4 更新主模型291

11.2 注射模292

11.2.1 运动要求及分析思路292

11.2.2 创建连杆293

11.2.3 动模动作295

11.2.4 滑块动作297

11.2.5 顶针板动作298

11.2.6 顶出杆动作300

11.2.7 动画分析302

11.2.8 图表输出303

11.3 落地扇305

11.3.1 运动要求及分析思路305

11.3.2 创建连杆306

11.3.3 运动副308

11.3.4 创建传动副310

11.3.5 动画分析312

11.4 练习题313

第2篇 有限元分析篇316

第12章 有限元分析准备316

12.1 分析模块的介绍317

12.2 有限元模型和仿真模型的建立317

12.3 求解器和分析类型318

12.3.1 求解器318

12.3.2 分析类型319

12.4 模型准备319

12.4.1 理想化几何体319

12.4.2 移除几何特征321

12.4.3 拆分体321

12.4.4 中面322

12.4.5 缝合323

12.4.6 分割面324

12.5 练习题325

第13章 建立有限元模型326

13.1 材料属性327

13.2 添加载荷330

13.2.1 载荷类型331

13.2.2 载荷添加矢量331

13.2.3 载荷添加方案332

13.3 边界条件的加载333

13.3.1 边界条件类型333

13.3.2 约束类型333

13.4 划分网格334

13.4.1 网格类型334

13.4.2 零维网格335

13.4.3 一维网格336

13.4.4 二维网格336

13.4.5 三维四面体网格338

13.4.6 三维扫描网格338

13.4.7 接触网格339

13.4.8 曲面接触网格341

13.5 创建解法342

13.5.1 解算方案342

13.5.2 步骤-子工况343

13.6 练习题343

第14章 有限元模型的编辑344

14.1 分析模型的编辑345

14.1.1 抑制特征345

14.1.2 释放特征345

14.1.3 编辑有限元特征参数345

14.1.4 主模型尺寸编辑346

14.2 单元操作347

14.2.1 拆分壳347

14.2.2 合并三角形单元347

14.2.3 移动节点347

14.2.4 删除单元348

14.2.5 创建单元348

14.2.6 单元拉伸349

14.2.7 单元旋转349

14.2.8 单元复制和平移350

14.2.9 单元复制和投影351

14.2.10 单元复制和反射351

14.3 仿真模型的检查352

14.3.1 单元形状检查352

14.3.2 单元轮廓检查353

14.3.3 节点检查353

14.3.4 二维单元法向检查354

14.4 节点／单元信息354

14.5 仿真信息总结354

14.6 练习题355

第15章 分析和查看结果356

15.1 分析357

15.1.1 求解357

15.1.2 分析作业监视器358

15.2 后处理控制358

15.2.1 后处理视图358

15.2.2 标识（确定结果）360

15.2.3 动画361

15.3 实例——柱塞有限元分析361

15.3.1 有限元模型的建立361

15.3.2 求解365

15.3.3 后处理365

15.4 练习题367

第16章 球摆分析综合实例368

16.1 模型的建立369

16.2 模型装配370

16.3 运动分析371

16.4 结构分析374

16.5 练习题376