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I-DEAS热分析实用教程

 I-DEAS热分析实用教程
I-DEAS热分析实用教程
作者:叶宏 等(编)

图书详细信息:
ISBN:978-7-312-01620-2
定价:24.00元
版本:1
装帧:平装
出版年月:200309

图书简介:

  I-DEAS是美国SDRC公司生产的一种MCAD软件,在CAD/CAE/CAM/CAT等方面具有较为广泛的应用。它可以帮助工程师以极高的效率,在单一数字模型中完成从产品设计、仿真分析、测试直至数控加工的产品研发全过程。
  本书对I-DEAS软件的使用做了完整的介绍和阐述,并配有一定量的实例,可以帮助初学者快速掌握I-DEAS软件的使用。

前言:

  I-DEAS是美国SDRC(Structural Dynamics Research Corporation)公司(该公司于2000年并入美国EDS公司)的产品,是全球最知名的MCAD软件之一。I-DEAS是一个高度集成的CAD/CAE/CAM/CAT系统,它帮助工程师以极高的效率,在单一数字模型中完成从产品设计、仿真分析、测试直至数控加工的产品研发全过程。I-DEAS具有完整的机械设计模块,其中包括零件设计、特征定义、曲面实体设计、装配设计、误差分析、运动机构设计和工程图绘制等主要软件模块。I-DEAS是全世界制造业用户广泛应用的大型CAD/CAE/CAM软件,它在CAD/CAE一体化技术方面一直雄居世界榜首,软件内含诸如结构分析、热力分析、优化设计、耐久性分析等真正提高产品性能的高级分析功能。
  I-DEAS以其高度一体化、功能强大、易学易用等特点而著称。在航空航天、汽车运输、电子及消费品和工业设备制造等方面拥有众多的成功用户,包括福特、丰田、尼桑、雷诺、施乐、西门子、英国宇航系统与设备公司等。在我国,正式使用I-DEAS软件的用户已经超过1000家,居三维实体机械设计自动化软件的主导地位。
       目前的最新版本为I-DEAS 10 NX Series,它可运行于Windows/NT和UNIX平台上。共有七大主模块,包括工程设计(Engineering Design)、工程制图(Drafting)、制造(Manufacturing)、有限元仿真(Simulation)、 测试数据分析(Test Data Analysis) 、数据管理(Data Management)、 几何数据交换(Geometry Translator)模块。

                    I-DEAS模块概览
  一、工程设计(Engineering Design)模块
  工程设计模块主要用于对产品进行几何设计,包括Master Modeler(建模)、Master Surfacing(曲面)、Master Assembly(装))、Mechanism(机构)等几个子模块。
  1.实体建模(Master Modeler)子模块
  以前,在零件未制造出时,是无法观看零件形状的,只能通过二维平面图进行想像。现在用3DS可以生成实体模型,但用3DS生成的模型在工程实际中是“中看不中用”。用I-DEAS生成的实体建模,不仅中看,而且相当管用。事实上,I-DEAS后阶段的各个工作数据的产生都要依赖于实体建模所生成的数据。
  2.曲面(Master Surface)子模块
  由基本体素拼合成的实体,属于比较规则的物体。但在实际中存在大量形状不规则的物体表面,这些称为自由曲面。随着人们生活水平的提高,对曲面产品的需求将会大大增加。用 I-DEAS生成曲面仅需2~3步操作。Master Surface生成曲面的方法有:拉伸、旋转、放样、扫掠、网格、点阵等。由于生成曲面的方法较多,因此Master Surface可以迅速建立任何复杂曲面。
  3.装配(Master Assembly)子模块
  Master Assembly可将零件在计算机上组装起来。它可用于计算干涉、质量特性等,并能进行装配体的仿真显示。
  二、工程制图(Master Drafting)模块
  I-DEAS的绘图模块是一个高效的二维机械制图工具,它可绘制任意复杂形状的零件。它既能作为高性能系统独立使用,又能与I-DEAS的实体建模模块结合起来使用。Master Drafting子模块可生成符合各种标准的工程图。它支持GB、ANSI、BS308、DIN、ISO和JIS等制图标准。
  Master Drafting还提供了许多有用的工具,如动态导航技术等,这使设计人员制图变得非常方便。
  三、制造(Manufacturing)模块
  机械行业中需要用到 I-DEAS制造模块中的NC Machining(数控加工)功能。说到I-DEAS的数控功能,就不能不提20世纪80年代著名的“东芝事件”。当时,前苏联从日本东芝公司引进了一套五座标数控系统及数控软件CAMMAX,加工出高精度、低噪声的潜艇推进器,从而使西方的反潜系统完全失效,损失惨重。东芝公司因违反“巴统”协议,擅自出口高技术,受到了严厉的制裁。在这一事件中出尽风头的CAMMAX软件就是I-DEAS数控模块的一    部分。
  I-DEAS的数控模块分三大部分:前置处理模块、后置处理编写器和后置处理模块。在前置处理模块中,I-DEAS提供了完整的机加工环境,可同时处理三维实体和曲面,NC刀具轨迹可根据仿真情况进行修正。后置处理编写器用于生成适合具体NC机床的后处理程序,该部分采用表格驱动,很容易编写出适应FANUC、SIMENS、FAGOR等数控系统的后置处理程序。后处理模块读入生成的后处理程序后,再对前置处理模块中生成的刀位文件.CL进行处理,就可生成所需的数控程序。
  四、有限元仿真(Simulation) 模块
  我们中国有句古话:“画虎画皮难画骨,知人知面不知心”,主要是讲事物内在特征很难把握。机械零件的内部变化情况也是很难知晓的。Finite Element Simulation(有限元仿真)使我们有了一双慧眼,能“看到”零件内部的受力状态。利用该功能,在满足零件受力要求的基础上,便可充分优化零件的设计。著名的可口可乐公司,利用有限元仿真,分析其饮料瓶,结果使瓶体质量减轻了近20%,而其功能丝毫不受影响,仅此一项就取得了极大的经济效益。
  I-DEAS的有限元仿真应用包括三个部分:前置处理模块(Pre-Processing)、求解模块(Solution)、后处理模块(Post-Processing)。
  五、测试数据分析(Test Data Analysis)模块
  I-DEAS的测试数据分析模块就像一位保健医生,它在计算机上对产品性能进行测试仿真,找出造成产品各种故障的原因,帮助你对症下药,排除产品故障,改进产品设计。
  六、数据管理(Data Management)模块
  I-DEAS 的Data Management模块简称IDM,它就像I-DEAS家庭的一个大管家,将触角伸到I-DEAS的每一个任务模块,并自动跟踪你在I-DEAS中创建的数据,这些数据包括你存贮在模型文件或库中零件的数据。IDM也跟踪数据之间的关系。这个管家通过一定的机制,保证了所有数据的安全及存取方便。
  七、几何数据交换(Geometry Translator)模块
  在实际中还存在一些别的CAD系统,如UG NX、CATIA、PRO/ENGINEER、EUCLID等。由于它们门户有别,所以各自的数据难以被对方所识别。但在实际工作中,往往需要接受别的CAD数据,这时几何数据交换模块就会发挥作用。I-DEAS中几何数据交换模块有好几个,除了工业标准接口,如IGES、STEP、DXF等,还有与UG、CATIA、PRO/ENGINEER、AUTOCAD等常用软件的直接接口。其工作原理是先将别的CAD数据转换成中性数据(不依赖于原CAD系统),然后将中性数据通过几何数据交换模块转换成I-DEAS数据,这样就可将外来数据全部“同化”。
  本书共分四个部分:I-DEAS基础篇、TMG热分析篇、电子系统冷却(ESC)篇和理论篇。其中,I-DEAS基础篇全面介绍了I-DEAS基本功能的操作和使用;在TMG热分析篇和电子系统冷却(ESC)篇中,详细介绍了两个热分析模块——TMG和ESC的功能和特点,这两篇是本书的重点;理论篇介绍了I-DEAS热分析的原理,感兴趣的读者可参阅。本书深入浅出,循序渐进,适合广大使用I-DEAS的工程师和大专院校热工专业高年级学生使用。
  本书编译者分工如下:叶宏编译了第十二、十七至二十二、二十五至二十七共十章;焦冬生编译了第九至十一、十四至十六共六章;徐斌编译了第四至八和三十四共六章;庄双勇编译了第一至三、十三、二十三和二十四共六章;杨泰蓉编译了第二十八至三十一章共六章;王杰平为本书撰写了前言。全书由叶宏统稿。
  由于编者水平有限,书中难免有不妥之处,恳请读者批评指正。
  本书的编译和出版得到了美国通力有限公司上海代表处的马兴国先生和中国科学技术大学出版社的大力支持,在此表示感谢。

 

 

编  者
2003年7月6日于合肥

目录:

前 言 

I-DEAS基础篇
第一章  I-DEAS Master Series(主模块系列)介绍 
第二章  零件设计基础 
第三章  网格划分简介
第四章  后处理简介 
第五章  创建零件
第六章  零件修改与管理 
第七章  使用I-DEAS零件库和FE Studies 
第八章  为有限元模型准备零件 
第九章  网格划分 
第十章  网格质量检查 
第十一章  高级网格划分 
第十二章  后处理 

TMG热分析篇
第十三章  I-DEAS TMG简介
第十四章  热耦合 
第十五章  导热建模 
第十六章  使用求解器 
第十七章  结  果
第十八章  辐  射 
第十九章  辐射加热 
第二十章  人造卫星及轨道分析 
第二十一章  管道流动网络 
第二十二章  对  流
第二十三章  I-DEAS边界条件任务:数据边和数据面

电子系统冷却(ESC)篇
第二十四章  I-DEAS ESC简介 
第二十五章  流动建模 
第二十六章  流体流动边界条件 
第二十七章  热模型 
第二十八章  结果后处理 
第二十九章  辅助网格划分技术 
第三十章  模型求解 
第三十一章  高级主题 
第三十二章  常见问题及其解决 

理    论    篇
第三十三章  热建模理论 
第三十四章  流动建模理论 
参考文献 

 



Copyright 2011 中国科学技术大学出版社
合肥市金寨路96号