描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787517049968
ANSYS SpaceClaim软件是“仿真引领研发”层级中不可或缺的几何前处理工具，能够通过直接建模技术提高创建、处理、更新、重建几何效率，提高CAE模型真实性，加快仿真分析循环迭代次数，是推动仿真体系应用成熟度升级的关键步骤之一。
本书是国内*本关于SpaceClaim软件的专业学习用书，是作者基于软件帮助文件，结合自身项目经验，梳理编辑出的一套简洁明了、方便易学的软件入门工具书，图文并茂地讲解了SpaceClaim软件的各类操作及应用案例。
本书工程实例丰富、讲解详尽，内容安排循序渐进、深入浅出，适合理工院校土木工程、机械工程、力学、电子工程等相关专业的高年级本科生、研究生及教师使用，同时也可以作为相关工程技术人员从事工程研究的参考书。与制造的工程人员参考。
ANSYS SpaceClaim软件是“仿真引领研发”层级中不可或缺的几何前处理工具，能够通过直接建模技术提高创建、处理、更新、重建几何效率，提高CAE模型真实性，加快仿真分析循环迭代次数，是推动仿真体系应用成熟度升级的关键步骤之一。
本书是国内*本关于SpaceClaim软件的专业学习用书，是作者基于软件帮助文件，结合自身项目经验，梳理编辑出的一套简洁明了、方便易学的软件入门工具书，图文并茂地讲解了SpaceClaim软件的各类操作及应用案例。相信该书对工程师快速上手软件、提高前处理应用水平大有裨益。
本书工程实例丰富、讲解详尽，内容安排循序渐进、深入浅出，适合理工院校土木工程、机械工程、力学、电子工程等相关专业的高年级本科生、研究生及教师使用，同时也可以作为相关工程技术人员从事工程研究的参考书。
序一
序二
前言
第1章 ANSYS软件概述 1
1.1 ANSYS软件简介 1
1.2 ANSYS Workbench平台及模块 3
1.2.1 Workbench平台界面 4
1.2.2 菜单栏 4
1.2.2.1 文件菜单 4
1.2.2.2 视图菜单 6
1.2.2.3 工具菜单 7
1.2.2.4 单位菜单 8
1.2.2.5 扩展包菜单 8
1.2.2.6 帮助菜单 8
1.2.3 工具箱 8
1.2.4 项目管理页面 9
1.2.4.1 系统和单元格 10
1.2.4.2 页面连接 14
1.2.4.3 弹出菜单 15
1.3 ANSYS SpaceClaim功能特点 17
1.3.1 直接建模 18
1.3.2 二维用户到三维建模的选择 18
1.3.3 丰富的数据接口 19
1.3.4 三维几何模型建立功能 20
1.3.5 适合于CAE仿真的CAD模型修改 22
1.3.6 逆向工程的极佳选择 24
1.3.7 辅助制造的利器 25
第2章 ANSYS
SpaceClaim使用简介 26
2.1 引言 26
2.2 交互界面 27
2.3 SpaceClaim选项设置 32
2.3.1 常用 32
2.3.2 细节设计 32
2.3.3 外观 33
2.3.4 选择 34
2.3.5 靠齐 34
2.3.6 单位 35
2.3.7 钣金 36
2.3.8 浏览 37
2.3.9 高级 38
2.3.10 导入/导出 39
2.4 面板操作 41
2.4.1 结构 41
2.4.2 图层 43
2.4.3 选择 45
2.4.4 组 47
2.4.5 视图 48
2.4.6 选项 49
2.4.7 属性 51
2.5 快捷方式 51
2.5.1 鼠标手势 51
2.5.2 快捷键 53
2.5.3 组合快捷键 54
2.5.4
自定义快捷键 55
第3章 当建模变得“直接”—ANSYS
SpaceClaim建模指南 56
3.1 引言 56
3.2 视图模式 57
3.3 建模 57
3.3.1 选择 58
3.3.2 草图 60
3.3.2.1 草图模式 62
3.3.2.2 草绘创建工具 64
3.3.2.3 草绘编辑工具 67
3.3.2.4 布局 70
3.3.3 拉动 71
3.3.3.1 向导 71
3.3.3.2 选项 72
3.3.3.3 拉伸面 73
3.3.3.4 转动面 73
3.3.3.5 转动边 74
3.3.3.6 拔模表面 75
3.3.3.7 扫掠面 75
3.3.3.8 螺旋面 77
3.3.3.9 圆角 78
3.3.3.10 全圆角 78
3.3.3.11 变半径圆角 79
3.3.3.12 倒角 80
3.3.3.13 延伸边 80
3.3.3.14 突出边 81
3.3.3.15 复制边 82
3.3.3.16 旋转边 82
3.3.3.17 缩放体 83
3.3.4 移动 83
3.3.4.1 向导 84
3.3.4.2 选项 85
3.3.4.3 移动对象 86
3.3.4.4 旋转实体 86
3.3.4.5 分解装配体 87
3.3.5 融合 87
3.3.5.1 向导 87
3.3.5.2 选项 88
3.3.5.3 面之间进行过渡 89
3.3.5.4 边之间进行过渡 89
3.3.5.5 点之间进行过渡 89
3.3.6 调整面 90
3.3.6.1 工具 91
3.3.6.2 曲面造型 91
3.3.7 参数化 92
3.3.7.1 尺寸参数化 92
3.3.7.2 位置参数化 92
3.3.7.3 参数间函数 93
3.3.7.4 表达式 93
3.4 相交 94
3.4.1 组合 95
3.4.1.1 向导 95
3.4.1.2 选项 96
3.4.1.3 合并实体 96
3.4.1.4 合并面 97
3.4.1.5 合并封闭面 97
3.4.1.6 合并面和平面 97
3.4.1.7 面切割实体 98
3.4.1.8 实体切割实体 98
3.4.1.9 实体或平面分割曲面 98
3.4.1.10 曲面分割曲面 99
3.4.1.11 实体中删除封闭的体 99
3.4.2 拆分体 99
3.4.2.1 向导 99
3.4.2.2 选项 99
3.4.2.3 表面拆分实体 100
3.4.3 拆分面边 101
3.4.3.1 向导 101
3.4.3.2 选项 101
3.4.3.3 UV拆分面 101
3.4.3.4 一点拆分面 102
3.4.3.5 两点拆分面 102
3.4.4 投影 102
3.4.4.1 向导 103
3.4.4.2 选项 103
3.4.4.3 边到实体 103
3.4.4.4 注释文本 103
3.4.4.5 线投影到实体表面 104
3.5 创建 104
3.5.1 平面 105
3.5.1.1 向导 106
3.5.1.2 构建平面 106
3.5.1.3 钉住平面 107
3.5.1.4 修改平面属性 108
3.5.2 轴 108
3.5.3 空间点 109
3.5.4 局部坐标系 109
3.5.4.1 形心局部坐标系 110
3.5.4.2 临时点局部坐标系 110
3.5.5 阵列 111
3.5.5.1 向导 112
3.5.5.2 线性阵列 112
3.5.5.3 圆形阵列 113
3.5.5.4 填充阵列 114
3.5.5.5 编辑阵列 115
3.5.6 壳体 115
3.5.6.1 向导 116
3.5.6.2 创建壳体 116
3.5.6.3 编辑壳体 117
3.5.7 偏移 117
3.5.7.1 向导 117
3.5.7.2 选项 117
3.5.7.3 创建偏移关系 118
3.5.7.4 取消偏移关系 118
3.5.8 镜像 118
3.5.8.1 向导 119
3.5.8.2 选项 119
3.5.8.3 镜像对象 120
3.5.8.4 创建镜像关系 120
3.5.8.5 删除镜像关系 120
3.6 装配 120
3.6.1 组件 122
3.6.2 对齐组件 123
3.6.3 定向组件 123
3.7 工程图纸 124
3.7.1 注释 124
3.7.1.1 创建 125
3.7.1.2 编辑 126
3.7.1.3 可见性 127
3.7.1.4 格式 127
3.7.1.5 指引线 127
3.7.1.6 尺寸注释 128
3.7.2 符号 129
3.7.2.1 基准符号 129
3.7.2.2 表面粗糙度符号 129
3.7.2.3 中心线 130
3.7.2.4 螺纹 130
3.8 测量 131
3.8.1 检查 131
3.8.1.1 实体属性 132
3.8.1.2 截面属性 133
3.8.1.3 计算投影面积 133
3.8.2 干涉 133
3.8.2.1 相交边 133
3.8.2.2 相交体积 134
3.8.3 质量 134
3.8.3.1 法线 135
第4章 当SpaceClaim遇上ANSYS—CAE
前处理应用 136
4.1 引言 136
4.2 几何接口 137
4.2.1 导入 137
4.2.2 导出 139
4.3 几何前处理 140
4.3.1 检查 141
4.3.1.1 检查 141
4.3.1.2 剖面 142
4.3.2 点 147
4.3.2.1 工作点 147
4.3.2.2 点焊 148
4.3.3 边 150
4.3.3.1 分割边 150
4.3.3.2 额外边 151
4.3.3.3 拟合曲线 152
4.3.4 面 152
4.3.4.1 拼接/分离 153
4.3.4.2 填补 154
4.3.4.3 合并/拆分 157
4.3.4.4 压印 159
4.3.4.5 重复 160
4.3.4.6 替换 161
4.3.5 体 162
4.3.5.1 孔 162
4.3.5.2 圆角 162
4.3.5.3 干涉 164
4.3.5.4 三角面片 165
4.3.6 梁 166
4.3.6.1 线或边转梁 167
4.3.6.2 实体抽梁 169
4.3.6.3 变更横截面 170
4.3.6.4 查看截面属性 170
4.3.6.5 编辑截面轮廓 171
4.3.6.6 调整方向 171
4.3.6.7 自动延伸梁 173
4.3.6.8 手动延伸梁 174
4.3.6.9 延伸后修正 175
4.3.6.10 自定义截面 175
4.3.7 壳 178
4.3.7.1 面转为壳 178
4.3.7.2 实体手动抽壳 179
4.3.7.3 实体自动抽壳 180
4.3.7.4 延伸面/焊缝 180
4.3.7.5 法向调整 181
4.3.8 场 183
4.3.8.1 外场 183
4.3.8.2 内场 185
4.3.8.3 过渡接头 186
4.3.9 子模型 188
4.4 共享拓扑 189
4.4.1 设置 190
4.4.2 检查 191
4.5 其他前处理 194
4.5.1 参数互动 196
4.5.1.1 尺寸参数化 196
4.5.1.2 位置参数化 197
4.5.2 集合互动 197
4.5.3 材料互动 198
4.5.4 坐标互动 200
4.5.5 场互动 202
4.5.6 二维分析 203
第5章 模型处理实例解析 206
实例一
基于2D图纸创建3D模型 206
1．拉动创建垫片 207
2．旋转生成销轴 210
3．拉动创建底座 212
4．创建其他零件 215
5．移动组装 216
实例二
几何模型前处理 217
1．填充凸台 218
2．批量删除圆角 218
3．批量删除圆孔 221
4．删除相贯圆角 222
5．小结 223
实例三
结构分析的抽梁壳 224
1．抽梁 225
2．抽壳 226
3．共享拓扑 229
4．小结 230
实例四
流体分析的抽场 231
1．创建内流场 231
2．创建外流场 232
3．更新外流场 235
实例五
三角面片文件重建 237
1．抽取草图 237
2．旋转拉伸截面重建实体 241
3．偏差分析 242
4．小结 244
实例六
工程图纸—尺寸注释 244
实例七
曲面造型—花瓶 249
随着仿真科学的发展和计算机技术的升级，CAE效率提升的瓶颈已不再是计算机硬件水平和CAE求解器效率，而是CAE前处理效率。当今仿真项目的大型化和精密化，对CAE前处理的要求更为苛刻，尤其是对几何前处理的完备性、细节恰当等效及优化迭代等环节。加之几何模型的复杂性和数据来源的多样化，几何前处理的工作量更大。因此，提高几何前处理效率面临诸多挑战：如何无缝读取不同CAD格式以准确转换几何数据；如何快速处理点云数据以重建实体模型；如何基于设计图纸高效创建三维几何模型；如何对已有的几何模型灵活设置参数以实现优化分析；如何在实体－梁－壳之间快速切换；如何便捷简化或细化几何模型以用于CAE分析；如何保持几何模型与CAE模型的关联性以方便设计变更与模型复核等。
基于直接建模技术的SpaceClaim软件均能解决以上难题。SpaceClaim软件作为一种直观的CAD交互方式，具备其独到的优势，包括无视几何来源、中性几何模型的参数化、不必担心模型修改后重建失败、无需考虑错综复杂如迷宫般的历史特征关系等。自2014年ANSYS公司收购SpaceClaim软件后，经过多年的优势整合，SpaceClaim为几何前处理乃至CAE前处理提供了全新且高效的解决方式，如几何特征的批处理、仿真结果的重建和修改、几何模型与CAE模型关联的参数、子模型边界互动等功能，从而大幅提升CAE效率。
本书作为市面上仅有的SpaceClaim软件书籍，基于ANSYS
SpaceClaim 17.0中文界面，以介绍直接建模功能和分享CAE前处理全新解决方式为背景，共分为5章：第1章介绍ANSYS产品体系和ANSYS Workbench平台；第2章详细介绍SpaceClaim软件的交互界面、个性化选项及提高效率的快捷方式；第3章阐述在从无到有的建模过程中涉及工具的功能及相关操作步骤，包括设计、详细、测量等选项卡的内容；第4章分为两方面内容，一方面是在从有到改的修复模型过程中，梳理对边、面、体等常见几何模型的检查及处理方法；另一方面分类讲解在CAE前处理过程中的常见情况，如实体模型快速抽梁、抽壳并实现共节点，对流体和电磁分析创建并自动更新内外场，快速创建梁－实体、梁－壳、壳－实体及实体－实体子模型，与ANSYS
Workbench关联参数、几何、坐标等互动等；第5章以实例的形式介绍通用CAE前处理的操作步骤，实例一逐步介绍如何通过二维图纸快速创建三维模型；实例二用多种方法对比讨论简化几何模型的便捷方式，如批量删除圆角、圆孔等特征；实例三以实体球罐为例，说明如何抽壳和抽梁，并将实体－壳－梁三类几何同时导入ANSYS
Workbench；实例四以流体热分析为例，说明如何快速创建灯泡的内外流场，并实现流场的自动更新；实例五以三角面片的重建为例，说明从碎到整的逆向重建几何的常规方法；实例六以普通零件为例，说明如何对三维几何实现尺寸注释；实例七以创建花瓶为例，说明曲面造型的方便实现和互动。实例源文件可以添加微信公众号获取下载链接。
希望本书能够帮助读者更系统地掌握SpaceClaim直接建模技术，扩展CAE前处理的思路。欢迎读者通过微信公众号或邮箱关注SpaceClaim的应用。
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