發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)

發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)徐讓書2007年4月1本課程主要內(nèi)容緒論發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)CAD三維實(shí)體建模UnigraphicsNX發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的仿真計(jì)算有限單元法（FiniteElementMethod,FEM）MSC.Nastran發(fā)動(dòng)機(jī)氣動(dòng)性能的仿真計(jì)算計(jì)算流體力學(xué)（ComputationalFluidDynamics,CFD）FLUENT發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能的仿真計(jì)算基于氣體一維不定常流動(dòng)理論的內(nèi)燃機(jī)性能仿真GT-Power0緒論1-1發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)信息化的任務(wù)1-2發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)信息化基本方法和技術(shù)手段1-3發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)信息化在工程中應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展0緒論世界發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)在突破設(shè)計(jì)技術(shù)、材料科學(xué)技術(shù)和制造技術(shù)的同時(shí)，大力推進(jìn)信息化技術(shù)，進(jìn)一步加快了發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展速度。發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)信息化的任務(wù)是在信息技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)研制過(guò)程集成化，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)信息化技術(shù)可以融合多年來(lái)積累的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)寶貴經(jīng)驗(yàn)，是實(shí)現(xiàn)技術(shù)繼承和創(chuàng)新的數(shù)字化平臺(tái)。發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)信息化技術(shù)可以大幅度縮短研制周期，降低研制成本，增強(qiáng)工程師的判斷能力，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低研制風(fēng)險(xiǎn)。0緒論CAD/CAM技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)信息化中發(fā)揮著主導(dǎo)作用。發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)信息化的基本方法是以計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)、計(jì)算傳熱學(xué)、計(jì)算燃燒學(xué)等理論為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、工程數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等支持下，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的數(shù)學(xué)描述和結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)性能預(yù)測(cè)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和計(jì)算機(jī)輔助制造。0緒論50’~70’：二維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)交互式計(jì)算機(jī)圖形學(xué)概念三維線框式造型系統(tǒng)CAD(ComputerAidedDrafting)的應(yīng)用研究：GM的DAG/1自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)Bell實(shí)驗(yàn)室的GRAPHIC-1遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)LockheedMartin洛克希德·馬丁、McDonnellDouglas、Boeing等公司在飛機(jī)、導(dǎo)彈設(shè)計(jì)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)CAE(ComputerAidedEngineering)的發(fā)展：結(jié)構(gòu)分析與熱流科學(xué)分析理論：有限單元法、計(jì)算流體力學(xué)、計(jì)算傳熱學(xué)、計(jì)算燃燒學(xué)0緒論70’：CAD技術(shù)曲線、曲面技術(shù)研究，實(shí)體造型技術(shù)初步研究達(dá)索公司：三維曲面造型系統(tǒng)CATIAGE：CALMASDRC：I-DEASMD：CADD，UniGraphics洛克希德·馬丁公司：CADAMBoeing：TIGER(Turbomachinery

InteractiveGridgenERation)GM：CADANCENISSAN：BLD，CADII0緒論80’：SDRC：基于實(shí)體造型技術(shù)的I-DEAS發(fā)展了非均勻有理B樣條NURBS(Non-UniformRationalB-Spline)方法，可統(tǒng)一表示初等解析曲線和曲面、有理與非有理Bezier、非有理B樣條曲線和曲面，是當(dāng)前描述自由曲線和曲面的主流技術(shù)提出了基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改的參數(shù)化實(shí)體造型方法：PTC公司：Pro/Engineer在參數(shù)化技術(shù)的基礎(chǔ)上采用欠約束設(shè)計(jì)的變量化造型技術(shù)：SDRC：I-DEASMasterSeriesCAE技術(shù)FEM：Nastran，ADINA，ANSYS，Abaqus，COSMOS，Marc機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)：Adams，LS-DynaCFD：Phoenics，F(xiàn)luent，Star-CD，CFX，CFDRC，CFD-ACE，NUMECA0緒論80’：提出了CAD、CAPP、CAM應(yīng)用系統(tǒng)的集成，要求作為產(chǎn)品信息源頭的CAD系統(tǒng)提供幾何拓?fù)湫畔⒑头菐缀涡畔ⅲ盒螤?、公差、表面粗糙度、材料、制造工藝?guī)則基于特征的造型技術(shù)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS(ComputerIntegratedSystem)：將各種與制造有關(guān)的技術(shù)系統(tǒng)集成起來(lái)，系統(tǒng)的觀點(diǎn)和信息化的觀點(diǎn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM(ProductDataManagement)技術(shù)，跟蹤管理整個(gè)企業(yè)中，整個(gè)產(chǎn)品生命周期的全部數(shù)據(jù)和過(guò)程，管理信息流，即與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、供銷及維護(hù)相關(guān)的數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、共享、存取和維護(hù)過(guò)程，保證在正確的時(shí)刻、將正確的數(shù)據(jù)以正確的形式傳遞到正確的人。成功的典范：Boeing777，X35，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全數(shù)字化定義和數(shù)字化預(yù)裝配，異地設(shè)計(jì)和制造0緒論90’~：CAD與CAE的結(jié)合，形成現(xiàn)在新的意義上的CAD(ComputerAidedDesign)企業(yè)資源規(guī)劃ERP(EnterpriseResourcePlanning)供應(yīng)鏈管理SCM(SupplyChainManagement)客戶關(guān)系管理CRM(CustomerRelationshipManagement)產(chǎn)品協(xié)同商務(wù)CPC(CollaborativeProductCommerce)CAD與CAE的無(wú)縫集成多學(xué)科優(yōu)化

MDO(MultidisciplinaryDesignOptimization)發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真：GTI：GT-PowerAVL：Fire0緒論采用CAD技術(shù)的綜合效果：高度重復(fù)性工作提高效率 15倍標(biāo)準(zhǔn)化的工作提高效率 5倍通用典型化工作提高效率 2倍元件設(shè)計(jì)提高效率 1倍開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)分析提高效率 1倍CAD/CAM集成技術(shù)的效益降低工程設(shè)計(jì)成本 15%~30%縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)到投產(chǎn)的時(shí)間 30%~60%提高產(chǎn)品質(zhì)量 量級(jí)提高2~5倍提高工程師分析問(wèn)題深度廣度的能力 3~35倍增加產(chǎn)品作業(yè)生產(chǎn)率 40%~70%增加設(shè)備生產(chǎn)率 2~3倍減少加工過(guò)程 30%~60%降低人工成本 5%~20%0緒論CAD技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)研制中的應(yīng)用PrattHuetneyGERolls-Royce0緒論主要CAD/CAM軟件系統(tǒng)CATIAUNIGRAPHICSI-DEASMasterSeriesPro/ENGINEERSolidworksAutoCAD發(fā)動(dòng)機(jī)研制階段的主要技術(shù)活動(dòng)用戶要求可行性論證方案設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)試制生產(chǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)定型分析工具（性能、氣動(dòng)、傳熱、強(qiáng)度等）主要技術(shù)活動(dòng)任務(wù)分析：確定發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)指標(biāo)氣動(dòng)方案：臺(tái)架點(diǎn)主要界面氣動(dòng)參數(shù)，流路設(shè)計(jì)高度、速度、溫度特性總體及部件結(jié)構(gòu)方案質(zhì)量估算研制周期、風(fēng)險(xiǎn)及費(fèi)用分析確定發(fā)動(dòng)機(jī)主要指標(biāo)選擇熱力循環(huán)參數(shù)，確定設(shè)計(jì)點(diǎn)設(shè)計(jì)點(diǎn)熱力計(jì)算高度速度特性調(diào)節(jié)規(guī)律確定強(qiáng)度計(jì)算點(diǎn)參數(shù)各部件/系統(tǒng)流場(chǎng)、特性計(jì)算總體/部件/系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)主要受力件強(qiáng)度估算轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)計(jì)算總體/部件/系統(tǒng)的熱力計(jì)算、特性計(jì)算、流場(chǎng)計(jì)算溫度場(chǎng)計(jì)算及熱分析調(diào)節(jié)計(jì)劃及實(shí)施方案結(jié)構(gòu)大樣圖設(shè)計(jì)強(qiáng)度計(jì)算工程圖設(shè)計(jì)主要零部件溫度場(chǎng)計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算試驗(yàn)計(jì)劃及試驗(yàn)件設(shè)計(jì)質(zhì)量計(jì)算生產(chǎn)計(jì)劃工藝設(shè)計(jì)工裝設(shè)計(jì)及制造裝配數(shù)控編程零部件試驗(yàn)地面臺(tái)架試驗(yàn)高空臺(tái)試驗(yàn)飛行臺(tái)試驗(yàn)試飛定型試驗(yàn)設(shè)計(jì)、修改、完善、生產(chǎn)定型概念設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)物理樣機(jī)試制性能評(píng)估a.費(fèi)用b.性能c.可靠性d.壽命e.質(zhì)量f.生產(chǎn)量定型生產(chǎn)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)是否符合要求是否還有時(shí)間和經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目取消是否是否最終確認(rèn)a.費(fèi)用b.性能c.可靠性d.壽命e.質(zhì)量f.生產(chǎn)量定型生產(chǎn)物理樣機(jī)試制性能評(píng)估a.費(fèi)用b.性能c.可靠性d.壽命e.質(zhì)量f.生產(chǎn)量設(shè)計(jì)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)仿真系統(tǒng)數(shù)值仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)及數(shù)值仿真預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)過(guò)程第1篇發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)CAD1概述1.1UGS企業(yè)PLM解決方案與NX1.2NX應(yīng)用模塊應(yīng)用模塊簡(jiǎn)介入口建模實(shí)體建模特征建模自由形狀建模鈑金特征建模用戶定義特征裝配幾何公差模塊產(chǎn)品和制造信息分析制圖高質(zhì)量圖像知識(shí)熔接制造開(kāi)放的用戶界面設(shè)計(jì)編程語(yǔ)言質(zhì)量控制走線鈑金電子表格WebExpresswireHarness1.3系統(tǒng)協(xié)定坐標(biāo)系：絕對(duì)坐標(biāo)系，工作坐標(biāo)系右手規(guī)則1.5關(guān)聯(lián)性在對(duì)象間的關(guān)聯(lián)性制圖對(duì)象到幾何體或位置對(duì)象到部件或視圖非幾何信息到對(duì)象、組或部件1.6參數(shù)模式2使用NX建立一新的部件文件打開(kāi)一已存部件存儲(chǔ)部件為關(guān)閉部件和退出NX文件名：由英文字母、數(shù)字和合法符號(hào)組成，最多128個(gè)字符，擴(kuò)展名：部件文件：*.prt路徑名長(zhǎng)度最多256個(gè)字符，不得使用漢字2.2用戶界面主窗口標(biāo)題欄菜單欄圖形窗口工具條區(qū)資源條提示行狀態(tài)行進(jìn)程尺菜單下拉式菜單彈出式菜單工具條定制主菜單條和工具條對(duì)話框圖形對(duì)象操作用戶界面對(duì)象操作工作坐標(biāo)系點(diǎn)構(gòu)造器資源條組織部件文件層組3實(shí)體建?；A(chǔ)——緒論3.1NX復(fù)合建模顯式建模參數(shù)化建?；诩s束的建模復(fù)合建模3.2基于特征的建?；谔卣鞯慕＿^(guò)程模仿零件的加工形成過(guò)程毛坯設(shè)計(jì)特征（DesignFeature）；體素特征（PrimitiveFeature）；掃描特征（SweptFeature）粗加工向毛坯添加材料：凸臺(tái)，凸墊；由毛坯減去材料：孔，腔，鍵槽，溝槽；用戶定義特征精加工相關(guān)復(fù)制（AssociativeCopy）；組合體（CombineBody）；修剪（Trim）；偏置/比例（Offset/Scale）；細(xì)節(jié)特征（DetailFeature）；直接建模（DirectModeling）4體素特征與布爾運(yùn)算4.1體素特征基本概念體素特征是參數(shù)化的，但特征間不相關(guān)，每個(gè)體素都是相對(duì)于模型空間建立的體素是顯式定位的，通過(guò)規(guī)定模型空間點(diǎn)設(shè)置它們的原點(diǎn)為了確保組成模型的特征間彼此關(guān)聯(lián)，在一個(gè)模型中建議僅使用一個(gè)體素，并且僅用作第一個(gè)特征（毛坯）塊圓柱錐球4.2布爾運(yùn)算和差交4.3體素編輯體素特征尺寸編輯（Edit->Feature->

Parameter）體素特征位置編輯（Edit->

Transform）5草圖5.1綜述草圖（Sketch）草圖特征是駐留在一規(guī)定平面中的二維曲線和點(diǎn)的集合。草圖通常是組成一個(gè)輪廓曲線的集合，可以用于拉伸或旋轉(zhuǎn)特征，也可以用于定義自由形狀特征或過(guò)曲線片體的截面?？梢宰饔眉s束到一草圖。尺寸和幾何約束用于建立設(shè)計(jì)意圖，約束提供參數(shù)驅(qū)動(dòng)改變模型的能力。為什么使用草圖但明確知道一個(gè)設(shè)計(jì)意圖時(shí)，約束可以快速作用以滿足該意圖當(dāng)需要迭代許多解決方案以驗(yàn)證某一設(shè)計(jì)意圖時(shí)。何時(shí)使用草圖需要參數(shù)化地控制曲線時(shí)。當(dāng)建立用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)特征無(wú)法建立的形狀時(shí)。如果使用一組標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)特征來(lái)建立模型會(huì)使編輯困難時(shí)。不同部件尺寸改變但有一共同形狀時(shí)，草圖應(yīng)考慮作為一個(gè)用戶定義特征的一部分。如果形狀本身適于拉伸或旋轉(zhuǎn)，草圖可以用作一個(gè)模型的基礎(chǔ)特征?？紤]草圖用作掃描特征的引導(dǎo)路徑或用作自由形狀特征的生成母線。草圖與部件導(dǎo)航器草圖和層5草圖使用草圖的一般步驟為要建模的特征或部件建立設(shè)計(jì)意圖使用公司標(biāo)準(zhǔn)去設(shè)置計(jì)劃建立的草圖的層與類目檢查和修改草圖參數(shù)預(yù)設(shè)置建立和編輯草圖按用戶的設(shè)計(jì)意圖約束草圖使用草圖建立在用戶的模型上的特征存取草圖在Modeling下，選擇Insert->Sketch，進(jìn)入草圖環(huán)境。設(shè)定工作層選擇草圖平面建議當(dāng)從零開(kāi)始建模時(shí)，第一張草圖的平面選擇工作坐標(biāo)系平面，然后拉伸或旋轉(zhuǎn)建立毛坯。從已有實(shí)體上建立草圖時(shí)，選擇實(shí)體表面或相對(duì)基準(zhǔn)面為草圖平面選擇參考方向，決定草圖的X,Y方向建立草圖。根據(jù)與設(shè)置情況，草圖會(huì)自動(dòng)建立許多約束添加或編輯約束拖拽形狀或修改尺寸參數(shù)退出草圖環(huán)境5草圖草圖界面草圖工具條選擇工具條草圖曲線工具條草圖約束工具條草圖操作工具條當(dāng)前命令圖標(biāo)捕捉點(diǎn)工具條草圖中的曲線動(dòng)態(tài)輸入框草圖平面狀態(tài)信息草圖工具條建立草圖對(duì)象方法徒手草繪：在當(dāng)前活動(dòng)草圖環(huán)境內(nèi)建立曲線加對(duì)象到草圖：轉(zhuǎn)換非草圖對(duì)象到草圖對(duì)象建立約束包括幾何約束（GeometricConstraint）和尺寸約束（DimensionalConstraint）所在地草圖和路徑上的草圖所在地草圖（SketchinPlace）路徑上的草圖（SketchonPath）5草圖5.2建立和約束草圖建立草圖對(duì)象徒手草圖曲線外形：包括線與圓弧直線圓弧圓推導(dǎo)線快速修剪快速延伸圓角矩形Studio樣條擬合樣條樣條點(diǎn)橢圓與通用二次曲線加對(duì)象到草圖建立草圖約束草圖點(diǎn)自由度與約束草圖的約束狀態(tài)欠約束草圖充分約束草圖過(guò)約束草圖草圖約束工具條尺寸約束幾何約束自動(dòng)約束建立顯示/移去約束動(dòng)畫尺寸轉(zhuǎn)換到/從參考變換求解推斷約束設(shè)置草圖操作工具鏡像投射曲線偏置曲線編輯定義線串5草圖5.3草圖管理改變視圖方位到草圖平面改變視圖方位到模型重附著草圖定位草圖延遲求值求值草圖更新模型5.4草圖參數(shù)預(yù)設(shè)置6掃描特征6.1綜述掃描特征（SweptFeature）拉伸特征：截面線串沿指定方向拉伸掃描旋轉(zhuǎn)特征：繞指定軸旋轉(zhuǎn)掃描沿引導(dǎo)線串掃描特征：沿指定引導(dǎo)線串掃描管子特征：指定內(nèi)外直徑沿指定引導(dǎo)線串的掃描掃描的截面線串截面線串類型與選擇用于掃描的截面線串可以使曲線、曲線鏈、草圖、實(shí)體邊緣、實(shí)體表面和片體掃描特征是相關(guān)和參數(shù)化的特征選擇意圖（SelectionIntent）6掃描特征6.2拉伸綜述拉伸（Extrude）通過(guò)在一指定方向掃描截面線串一線形距離建立實(shí)體簡(jiǎn)單拉伸操作拉伸圖形手柄拉伸工具條與對(duì)話框6.3旋轉(zhuǎn)綜述旋轉(zhuǎn)（Revolve）通過(guò)繞一給定軸以非零角度旋轉(zhuǎn)截面曲線建立以旋轉(zhuǎn)體特征，生成圓形或部分圓形體旋轉(zhuǎn)工具條與對(duì)話框旋轉(zhuǎn)實(shí)例簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)、帶偏置的旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)到一對(duì)象、兩對(duì)象間旋轉(zhuǎn)6掃描特征6.4變化的掃描綜述變化的掃描（VariationalSweep）可以沿一路徑掃描一主控橫截面來(lái)建立一實(shí)體或片體。主控橫截面是用在草圖中的SketchonPath建立的一個(gè)草圖。用約束控制掃描改變約束控制掃描變化掃描的圖形工具條與對(duì)話框6.5沿引導(dǎo)線串掃描6.6管道/電纜6.7編輯掃描特征7仿粗加工的設(shè)計(jì)特征7.1綜述通用概念添加材料到目標(biāo)實(shí)體：凸臺(tái)、凸墊從目標(biāo)實(shí)體減去材料：孔、鍵槽、腔、溝槽用戶定義特征安放平面水平參考定位尺寸通用步驟7仿粗加工的設(shè)計(jì)特征7.2孔綜述簡(jiǎn)單孔沉頭孔埋頭孔7.3凸臺(tái)7.4凸墊7.5腔7.6鍵槽7.7溝槽7.8編輯設(shè)計(jì)特征編輯參數(shù)、帶回退的編輯、編輯定位8基準(zhǔn)特征8.1綜述基準(zhǔn)特征（DatumFeature）是構(gòu)造工具，輔助用戶在要求的位置和方位建立實(shí)體特征和草圖。有3種類型：基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)坐標(biāo)系8.2基準(zhǔn)面相對(duì)基準(zhǔn)面固定基準(zhǔn)面編輯基準(zhǔn)面8.3基準(zhǔn)軸8.4基準(zhǔn)坐標(biāo)系9仿精加工的設(shè)計(jì)特征9.1綜述相關(guān)復(fù)制（AssociatveCopy）包括WAVE幾何鏈接器、抽取、引用陣列、提升體組合體（CombineBodies）包括求和、求差、求交布爾運(yùn)算，還包括浮雕片、裝配切割、縫合、補(bǔ)片修剪（Trim）包括修剪體、修剪片體、修剪和延伸、分割面、連接面、分割體細(xì)節(jié)特征（DetailFeature）偏置/比例（Offset/Scale）直接建模（DirectModeling）9仿精加工的設(shè)計(jì)特征9.2相關(guān)復(fù)制抽?。‥xtract）可以從另一實(shí)體/片體抽取一對(duì)象來(lái)建立一實(shí)體/片體抽取曲線、抽取表面、抽取表面區(qū)、抽取實(shí)體引用陣列（Instance）矩形陣列圓形陣列鏡像體鏡像特征9.3修剪體（TrimBody）9.4補(bǔ)片體（Patch）9仿精加工的設(shè)計(jì)特征9.5細(xì)節(jié)特征（DetailedFeature）邊緣倒圓（EdgeBlend）邊緣倒角（EdgeChamfer）面倒圓（FaceBlend）軟倒圓（SoftBlend）拔錐（Taper）體拔錐（BodyTaper）9.6比例與殼（Scale&Shell）10表達(dá)式11模型結(jié)構(gòu)查詢11.1可視化地檢查部件11.2層與類目11.3部件導(dǎo)航器11.4信息獲取11.5距離11.6質(zhì)量特征12裝配建?；A(chǔ)12.1UG裝配介紹裝配的主要特征組件幾何體被虛擬指向裝配件，而不是復(fù)制到裝配件利用自頂向下（Top-Down）或從底向上（Bottom-Up）的方法建立裝配多零件可以同時(shí)被打開(kāi)和編輯組件幾何體可以在裝配的上下文范圍中建立和編輯相關(guān)性被維護(hù)在全裝配件中，而不管編輯是在何處和怎樣做的一個(gè)裝配的圖形表示可以被簡(jiǎn)化，而不必編輯下屬幾何體裝配件自動(dòng)更新反映引用部件的最后版本配對(duì)條件通過(guò)規(guī)定在組件間的約束關(guān)系，在裝配件中定位組件裝配導(dǎo)航器提供一裝配結(jié)構(gòu)的圖形顯示為在其它功能中使用選擇和操縱組件可以在其它應(yīng)用中，特別是在制圖和制造應(yīng)用中利用裝配功能高級(jí)裝配功能12.2術(shù)語(yǔ)定義12裝配建?；A(chǔ)12.3裝配建模裝配建?；靖拍钛b配下拉式菜單/裝配工具條12.4裝配導(dǎo)航器12.5裝配選項(xiàng)頂級(jí)裝配子裝配1子裝配2零件零件零件零件零件零件零件13從底向上設(shè)計(jì)方法13.1綜述13.2引用集13.3定位組件配對(duì)組件配對(duì)約束類型圖例配對(duì)提示與技巧14自頂向下設(shè)計(jì)方法14.1建立新組件14.2上下文中設(shè)計(jì)15組件列陣15.1綜述15.2從特征引用集陣列15.3主組件列陣線性的主組件列陣圓形的主組件列陣16WAVE幾何連接器17能變形的組件18裝配爆炸視圖與排列19裝配順序與運(yùn)動(dòng)20自由形狀建?；A(chǔ)21展開(kāi)曲線22建立、編輯與分析主片體23建立、編輯過(guò)渡片體24制圖基礎(chǔ)第2篇發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的仿真計(jì)算1有限元法（FEM）簡(jiǎn)介1.1一個(gè)實(shí)例航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片在離心力作用下的靜力分析2有限元法理論簡(jiǎn)介2.1有限元法的產(chǎn)生與基本思想工程中許多問(wèn)題可以用微分方程和相應(yīng)的邊界條件描述，如：等截面懸臂梁在自由端集中力的作用下，其撓度y滿足微分方程和邊界條件描述固體中導(dǎo)熱穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的微分方程和邊界條件為微分方程和邊界條件構(gòu)成對(duì)物理問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述，稱為數(shù)學(xué)模型求解數(shù)學(xué)模型的方法有：解析法——得到解析解，數(shù)值法——得到近似解數(shù)值法之一種——差分法以下列一維問(wèn)題為例說(shuō)明差分法原理。函數(shù)y(x)的求解域?yàn)閇a,b]將[a,b]劃分為n等分，形成n+1個(gè)節(jié)點(diǎn)xi，相鄰節(jié)點(diǎn)距離h稱為步長(zhǎng)用差分代替微分，有將差分表達(dá)式帶入原方程，得數(shù)值法之一種——有限元法實(shí)在差分法和變分法的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種數(shù)值方法，其基本思想有兩個(gè)方面：離散和分片插值2.2有限元法基本原理彈性力學(xué)基本方程平衡方程幾何方程物理方程，也稱為本構(gòu)方程（ConstitutiveEq.）基本方程共包括15個(gè)方程，含有6個(gè)應(yīng)力分量、6個(gè)應(yīng)變分量和3個(gè)位移分量平面問(wèn)題平面應(yīng)力問(wèn)題平面應(yīng)變問(wèn)題2.3平面問(wèn)題有限元法結(jié)構(gòu)離散將描述一個(gè)連續(xù)的彈性體的形狀和尺寸的幾何區(qū)域（求解域）分割為一定形狀和數(shù)量的單元，使連續(xù)體變?yōu)橛捎邢迋€(gè)單元組成的組合體。單元與單元之間僅通過(guò)節(jié)點(diǎn)相連，即力只通過(guò)節(jié)點(diǎn)傳遞。也把單元稱為網(wǎng)格（mesh），離散過(guò)程也成為網(wǎng)格劃分（meshing）。平面問(wèn)題每個(gè)節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)位移分量，也成為自由度（DoF:DegreeofFreedom）單元分析位移函數(shù)定義于某一閉區(qū)域內(nèi)的函數(shù)總可以用已知函數(shù)，如多項(xiàng)式，逼近三節(jié)點(diǎn)三角形單元有6個(gè)自由度，位移函數(shù)為將節(jié)點(diǎn)i,j,k的位移帶入上式，得并可根據(jù)Gramer法則得到以節(jié)點(diǎn)位移表示的系數(shù)，其中，則可以用節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和節(jié)點(diǎn)位移表示位移函數(shù)為，以矩陣形式表示為其中，Ni，Nj，Nk稱為形函數(shù)，也稱為插值函數(shù)。其物理意義是，當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)在某坐標(biāo)方向發(fā)生單位位移而其它節(jié)點(diǎn)的位移為零時(shí)，單元內(nèi)的位移分布。形函數(shù)是單元內(nèi)各點(diǎn)坐標(biāo)的函數(shù)，并不是節(jié)點(diǎn)位移的函數(shù)，其表達(dá)式與單元的位移函數(shù)有關(guān)，因此不同類型單元的形函數(shù)是不同的。利用形函數(shù)，可以根據(jù)幾何方程和物理方程求的單元應(yīng)變和單元應(yīng)力。3有限元建模方法3.1有限元分析過(guò)程從應(yīng)用角度來(lái)看，用有限元方法分析一個(gè)具體問(wèn)題的過(guò)程可劃分為三個(gè)階段前處理（Pre-processing）建立有限元模型，又稱為建模（Modeling）。任務(wù)是將實(shí)際問(wèn)題抽象為能夠?yàn)閿?shù)值計(jì)算提供所有輸入數(shù)據(jù)的有限元模型，包括判斷問(wèn)題的力學(xué)行為（Behaviour），確定幾何、材料、載荷、約束等方面的特性，劃分網(wǎng)格。求