CAE分析大系：MSC.Marc工程實例詳解

第1章　MSC．Marc的功能和特點　9
1．1　MSC．Marc軟件簡介　9
1．1．1　MSC．Marc軟件產(chǎn)品　9
1．1．2　MSC．Marc軟件的主要功能　10
1．1．3　MSC．Marc軟件在材料加工中的適用性　10
1．2　MSC．Marc基礎(chǔ)　10
1．2．1　MSC．Marc的軟件接口功能　10
1．2．2　MSC．Marc功能模塊簡介　11
1．2．3　MSC．Marc的求解流程　11
1．3　本章小結(jié)　12
第2章　MSC．Marc快速入門　13
2．1　MSC．Marc的功能模塊　13
2．1．1　Mesh Generation模塊　13
2．1．2　Geometric Properties模塊　16
2．1．3　Material Properties模塊　18
2．1．4　Modeling Tools模塊　21
2．1．5　Contact模塊　21
2．1．6　Initial Conditions模塊　23
2．1．7　Boundary Conditions模塊　24
2．1．8　Mesh Adaptivity模塊　26
2．1．9　Loadcases模塊　27
2．1．10　Jobs模塊　29
2．1．11　Results模塊　35
2．1．12　MSC．Marc靜態(tài)菜單　36
2．2　焊接熱過程模擬簡單示例　37
2．2．1　問題的描述　37
2．2．2　建立有限元模型　37
2．2．3　設(shè)置模型的材料屬性　40
2．2．4　定義焊接路徑　44
2．2．5　定義邊界條件　44
2．2．6　定義求解條件　47
2．2．7　JOBS定義及作業(yè)提交　48
2．2．8　后處理分析　49
2．3　本章小結(jié)　52
第3章　電弧焊焊接過程模擬分析　53
3．1　弧焊基本理論　53
3．1．1　焊接電弧　53
3．1．2　電弧焊熔化現(xiàn)象　56
3．1．3　電弧焊的分類　56
3．1．4　電弧焊的熱源模型　57
3．2　焊接熱過程分析基本流程　59
3．3　多層多道電弧焊熱過程模擬　60
3．3．1　問題描述　60
3．3．2　幾何模型建立及單元網(wǎng)格劃分　60
3．3．3　構(gòu)建有限元模型　61
3．3．4　材料特性定義　61
3．3．5　焊道及填充金屬的定義　62
3．3．6　初始條件及邊界條件定義　63
3．3．7　焊接邊界條件定義　65
3．3．8　載荷工況定義　66
3．3．9　JOB定義及提交　67
3．3．10　多層多道焊電弧焊熱過程模擬結(jié)果　68
3．4　電弧擺動焊過程模擬　70
3．4．1　問題描述　70
3．4．2　幾何模型建立及單元網(wǎng)格劃分　71
3．4．3　材料屬性定義　72
3．4．4　初始條件定義　72
3．4．5　熱力學邊界條件定義　72
3．4．6　子程序定義　73
3．4．7　初始條件　74
3．4．8　載荷工況的定義　75
3．4．9　JOB定義及提交　75
3．4．10　擺動焊模擬結(jié)果分析　76
3．5　旋轉(zhuǎn)電弧焊過程模擬　77
3．5．1　問題描述　77
3．5．2　有限元模型建立　77
3．5．3　子程序定義　78
3．5．4　旋轉(zhuǎn)電弧模擬結(jié)果分析　79
第4章　激光焊接過程模擬分析　81
4．1　綜述　81
4．2　問題描述　82
4．3　有限元模型的建立　83
4．3．1　幾何模型建立及單元網(wǎng)格劃分　83
4．3．2　材料屬性定義　83
4．3．3　初始條件定義　84
4．3．4　熱力學邊界條件定義　84
4．3．5　子程序定義　85
4．4　載荷工況的定義　88
4．5　JOB定義及提交　88
4．6　激光焊模擬結(jié)果分析　89
第5章　電子封裝焊點軟釬焊過程模擬　91
5．1　釬焊工藝與溫度曲線　91
5．2　非線性釬料本構(gòu)關(guān)系　92
5．3　有限元模型的建立　93
5．3．1　幾何模型建立及單元網(wǎng)格劃分　93
5．3．2　材料特性定義　94
5．3．3　子程序定義　96
5．3．4　初始條件定義　98
5．3．5　熱力學邊界條件的定義　98
5．3．6　接觸條件定義　100
5．3．7　載荷工況的定義　101
5．3．8　JOB定義及提交　103
5．4　后處理結(jié)果分析　103
5．5　其他材料本構(gòu)關(guān)系的二次開發(fā)　105
5．6　本章小結(jié)　112
第6章　攪拌摩擦焊焊接過程的模擬分析　113
6．1　綜述　113
6．2　攪拌摩擦焊的基本理論　113
6．2．1　攪拌摩擦焊的原理　113
6．2．2　攪拌摩擦焊的焊接工藝參數(shù)　114
6．3　攪拌摩擦焊的熱源模型　114
6．3．1　不考慮攪拌針產(chǎn)熱的熱源模型　115
6．3．2　考慮攪拌針產(chǎn)熱的熱源模型　115
6．4　攪拌摩擦焊對接接頭有限元模型的建立　116
6．4．1　幾何模型的建立　116
6．4．2　有限元網(wǎng)格的劃分　117
6．4．3　材料參數(shù)的定義　118
6．4．4　初始條件的定義　119
6．4．5　熱學邊界條件的定義　120
6．4．6　載荷工況的定義　122
6．4．7　JOB定義與提交　124
6．5　攪拌摩擦焊溫度場的模擬結(jié)果分析　125
6．6　本章小結(jié)　126
第7章　隨焊激冷用于鋁合金型材焊接模擬　127
7．1　綜述　127
7．1．1　問題描述　127
7．1．2　隨焊激冷控制變形原理　128
7．2　隨焊激冷有限元模型的建立　128
7．2．1　幾何模型建立及單元網(wǎng)格劃分　128
7．2．2　構(gòu)建有限元模型　128
7．3　材料特性定義　130
7．4　初始條件　133
7．5　焊道及填充金屬的定義　133
7．6　熱學邊界條件的定義　135
7．7　力學邊界條件　136
7．8　子程序定義　137
7．9　載荷工況的定義　138
7．10　JOB定義及提交　140
7．11　鋁合金型材隨焊激冷模擬結(jié)果分析　141
第8章　反變形法用于35#鋼平板焊接過程模擬　144
8．1　綜述　144
8．2　反變形法控制焊接變形原理　144
8．3　有限元模型的建立　144
8．3．1　幾何模型建立及單元網(wǎng)格劃分　145
8．3．2　材料特性定義　148
8．3．3　焊接路徑及焊縫金屬的設(shè)定　148
8．3．4　接觸體及接觸表的設(shè)定　149
8．3．5　力學邊界條件的設(shè)定　151
8．3．6　熱學邊界條件的設(shè)定　152
8．3．7　載荷工況的設(shè)定　152
8．3．8　Job的設(shè)定　154
8．4　焊后結(jié)果分析　154
8．5　反變形模擬中的幾點說明　155
第9章　隨焊碾壓用于鋁合金平板對接焊接模擬　156
9．1　綜述　156
9．1．1　問題描述　156
9．1．2　隨焊碾壓控制焊接熱裂紋的原理　156
9．2　隨焊激冷有限元模型的建立　156
9．3　材料特性定義　157
9．4　初始條件　161
9．5　焊道及填充金屬的定義　161
9．6　熱學邊界條件的定義　163
9．7　定義接觸條件　164
9．8　定義力學邊界條件　167
9．9　載荷工況的定義　169
9．10　JOB定義及提交　172
9．11　鋁合金平板對接隨焊碾壓模擬結(jié)果分析　173
第10章　大型容器焊接過程模擬研究　175
10．1　綜述　175
10．2　大型容器有限元模型的建立　175
10．2．1　幾何模型建立及單元網(wǎng)格劃分　175
10．2．2　構(gòu)建有限元模型　176
10．3　材料特性定義　178
10．4　焊接路徑及填充金屬的定義　179
10．5　初始條件及邊界條件定義　181
10．5．1　初始條件定義　181
10．5．2　裝卡條件　182
10．5．3　對流換熱條件定義　183
10．5．4　焊接條件定義　184
10．6　載荷工況定義　186
10．7　JOB定義及提交　188
10．8　大型容器焊接模擬結(jié)果　190
第11章　飛機壁板結(jié)構(gòu)焊接過程模擬分析　193
11．1　綜述　193
11．2　飛機壁板T型接頭有限元模型的建立　193
11．2．1　幾何模型建立及單元網(wǎng)格劃分　193
11．2．2　構(gòu)建有限元模型　194
11．3　材料特性定義　196
11．4　激光熱源模型與雙光束的實現(xiàn)　199
11．5　初始條件和邊界條件　200
11．5．1　初始條件定義　200
11．5．2　裝卡條件定義　201
11．5．3　工件與環(huán)境對流換熱條件定義　203
11．5．4　激光熱源及焊接路徑加載　204
11．5．5　子程序定義　206
11．6　載荷工況定義　208
11．7　JOB定義及提交　210
11．8　飛機壁板焊接模擬結(jié)果　212
11．9　飛機壁板焊接工藝研究　213
11．9．1　飛機壁板溫度場　213
11．9．2　飛機壁板應(yīng)力結(jié)果　214
11．9．3　飛機壁板變形結(jié)果　215
第12章　基于python的焊接后處理　217
12．1　Python語言介紹　217
12．1．1　Python語言特點　217
12．1．2　ythPon語言編程基礎(chǔ)　218
12．1．3　Python 的Module(模塊)介紹　223
12．1．4　Python語言的執(zhí)行　223
12．2　PyPost后處理模塊簡介　224
12．2．1　PyPost模塊主要對象類型　225
12．2．2　PyPost模塊主要函數(shù)　226
12．3　PyPost后處理入門實例精講　230
12．3．1　程序?qū)嵗v1　230
12．3．2　程序?qū)嵗v2　232
12．4　焊接后處理開發(fā)應(yīng)用實例　234
12．4．1　焊接熱循環(huán)曲線提取　234
12．4．2　焊接熔池形貌提取　238
12．4．3　焊接變形數(shù)據(jù)提取　245
12．4．4　焊接殘余應(yīng)力提取　247
第13章　板材成形過程模擬分析　250
13．1　綜述　250
13．2　板材成形工藝特點分析　250
13．3　板材成形過程數(shù)值模擬基本理論及關(guān)鍵技術(shù)　251
13．3．1　彈塑性有限元法　251
13．3．2　板材成形過程數(shù)值模擬若干關(guān)鍵技術(shù)　255
13．4　圓筒形零件沖壓成形過程數(shù)值模擬　259
13．4．1　有限元模型建立　259
13．4．2　單元定義　259
13．4．3　材料特性定義　260
13．4．4　接觸條件定義　262
13．4．5　邊界條件設(shè)置　264
13．4．6　加載步長設(shè)置及模擬參數(shù)控制　266
13．4．7　JOB定義及提交　267
13．4．8　拉深筋設(shè)置　269
13．4．9　鋁合金板材圓筒拉深模擬結(jié)果分析　270
13．5　常見板材成形過程缺陷分析　271
13．5．1　起皺　272
13．5．2　破裂　272
13．5．3　回彈　274
13．6　本章小結(jié)　275
第14章　體積成形過程模擬分析　276
14．1　綜述　276
14．2　體積成形工藝特點分析　276
14．3　體積成形過程數(shù)值模擬基本理論與關(guān)鍵技術(shù)　277
14．3．1　剛(黏)塑性有限元法基本原理　277
14．3．2　體積成形過程數(shù)值模擬若干關(guān)鍵技術(shù)　282
14．4　輪轂零件熱鍛過程熱-力耦合有限元分析　284
14．4．1　幾何模型導(dǎo)入　285
14．4．2　有限元分析模型建立　285
14．4．3　材料特性定義　287
14．4．4　接觸條件定義　287
14．4．5　初始工況定義　291
14．4．6　網(wǎng)格重劃分參數(shù)設(shè)置　292
14．4．7　加載步長設(shè)置及模擬參數(shù)控制　292
14．4．8　JOB定義及提交　293
14．4．9　輪轂零件熱鍛過程模擬結(jié)果　296
14．5　本章小結(jié)　298
第15章　網(wǎng)格尺寸對焊接結(jié)果精度的影響　299
15．1　綜述　299
15．1．1　問題描述　299
15．1．2　模擬工作方案　299
15．1．3　力學邊界條件　301
15．2　鋁合金平板模擬結(jié)果分析　301
15．3　本章小結(jié)　304