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AdvantEdge FEM引言1

第1章 入门——2D仿真8

1.1 打开AdvantEdge FEM8

1.2 确定加工类型8

1.2.1 车削9

1.2.2 铣削9

1.2.3 锯削9

1.2.4 拉削9

1.3 图形用户界面（GUI）10

1.4 选择单位制10

1.5 设置参数11

第2章 入门——3D仿真12

2.1 打开AdvantEdge FEM12

2.2 确定加工类型12

2.2.1 车削13

2.2.2 铣削14

2.2.3 钻孔14

2.2.4 螺旋铣孔14

2.3 图形用户界面（GUI）15

2.4 选择单位18

2.5 设置参数18

第3章 刀具参数——2D仿真19

3.1 标准刀具19

3.2 自定义刀具19

3.2.1 绘制或导入自定义刀具几何形状20

3.2.2 编辑自定义刀具几何形状20

3.2.3 编辑边界点/刀具切削刃钝圆半径21

3.2.4 添加/删除刀具边界点21

3.2.5 设置边界条件21

3.3 刀具动态特性输入22

3.3.1 振动辅助加工22

3.3.2 刚度和阻尼23

3.3.3 垂直速度24

3.4 刀具材料24

3.4.1 标准刀具材料24

3.4.2 刀具涂层24

3.4.3 自定义刀具材料25

3.5 刀具磨损25

3.5.1 标准磨损模型26

3.5.2 自定义磨损模型26

3.5.3 臼井英治（Usui）磨损模型27

3.5.4 用户定义的磨损模型27

3.6 刀具网格查看器29

第4章 刀具参数——3D仿真31

4.1 车刀31

4.1.1 斜角车刀32

4.1.2 圆角车刀、外圆车刀、端面车刀32

4.1.3 具有修光刃的车刀片（仅用于圆角车削）33

4.2 切槽刀具33

4.2.1 标准切槽刀具34

4.2.2 锥形切槽刀具35

4.3 铣削刀具35

4.3.1 整体圆柱立铣刀36

4.3.2 可转位铣刀37

4.3.3 适用于其他加工方式的整体铣刀37

4.3.4 适用于其他加工方式的可转位铣刀39

4.3.5 镶嵌式铣刀（玉米铣刀）39

4.3.6 跳动40

4.3.7 不等齿距41

4.4 钻削刀具42

4.4.1 整体钻头43

4.4.2 可转位钻头45

4.5 螺旋铣孔刀具45

4.6 镗刀46

4.7 攻螺纹刀具47

4.8 锯切刀具48

4.9 拉刀48

4.10 自定义刀具49

4.10.1 自定义刀具编辑器49

4.10.2 自定义斜角车刀53

4.10.3 自定义圆角车刀、外圆车刀、端面车刀54

4.10.4 自定义镗刀和可转位铣刀56

4.11 刚度和阻尼56

4.12 刀具材料57

4.12.1 刀具涂层58

4.12.2 刀体材料58

4.13 刀具变形58

第5章 工件参数——2D仿真60

5.1 标准工件——车削/锯削/拉削60

5.2 标准工件——顺铣和逆铣61

5.3 工件材料62

5.3.1 标准工件材料62

5.3.2 自定义材料62

5.4 自定义工件——车削/拉削/锯削62

第6章 工件参数——3D仿真64

6.1 车削工件64

6.1.1 斜角车削工件64

6.1.2 圆角车削工件65

6.1.3 外圆与端面车削工件65

6.2 切槽工件66

6.3 铣削工件67

6.3.1 侧铣工件67

6.3.2 角铣工件68

6.3.3 端面铣工件68

6.3.4 坡走铣工件69

6.3.5 插铣工件69

6.3.6 型腔铣工件70

6.4 钻削工件70

6.4.1 钻削标准工件70

6.4.2 带导向孔的钻削工件71

6.4.3 斜面钻孔工件72

6.5 螺旋铣孔工件72

6.6 镗削工件73

6.7 攻螺纹工件73

6.8 锯切工件74

6.9 拉削工件74

6.10 高级工件设置选项74

6.10.1 初始网格划分参数75

6.10.2 自适应网格划分参数77

6.11 工件材料77

第7章 外部文件导入——2D仿真78

7.1 DXF刀具查看器79

7.2 自定义刀具编辑器80

第8章 外部文件导入——3D仿真82

8.1 STL/VRML刀具导入83

8.1.1 输出STL/VRML文件83

8.1.2 导入STL/VRML文件84

8.2 STEP文件导入86

8.2.1 STEP文件组成87

8.2.2 导入STEP刀具文件87

8.2.3 STEP分析器92

8.2.4 导入STEP工件文件102

8.2.5 STEP文件的导入前准备103

8.2.6 修复导入的STEP文件105

第9章 工艺设置——2D仿真106

9.1 车削/锯削/拉削工艺参数106

9.2 逆铣和顺铣工艺参数106

9.3 摩擦107

9.4 冷却介质建模107

9.4.1 随温度变化的对流传热系数108

9.4.2 浸入式冷却介质建模108

9.4.3 排除刀尖附近区域的冷却介质建模109

9.4.4 刀具强制冷却介质建模110

9.4.5 工件强制冷却介质建模110

9.5 工艺选项111

第10章 工艺设置——3D仿真113

10.1 车削113

10.1.1 斜角车削和圆角车削113

10.1.2 外圆车削和端面车削113

10.2 切槽114

10.3 铣削115

10.3.1 侧边铣削115

10.3.2 角铣115

10.3.3 端面铣116

10.3.4 坡走铣116

10.3.5 插铣117

10.3.6 型腔铣117

10.4 钻削工艺参数118

10.5 螺旋铣孔119

10.6 镗削工艺参数120

10.7 攻螺纹工艺参数121

10.8 锯切121

10.9 拉削122

10.10 工艺类型窗口123

10.11 摩擦因数123

10.12 冷却模型124

10.13 工艺选项124

第11章 自定义材料125

11.1 本构模型125

11.1.1 Power Law材料模型（适用于塑性材料）125

11.1.2 Drucker Prager材料模型（适用于脆性材料）126

11.1.3 用户自定义127

11.2 热传导127

11.3 应变强化127

11.4 热软化129

11.5 应变率130

11.6 弹性131

11.7 损伤132

11.8 热传导134

11.9 比热容135

11.10 线胀系数136

11.11 依赖温度变化的参数表136

11.12 Drucker Prager材料模型137

11.13 用户自定义本构模型（仅适用于2D仿真）138

11.13.1 状态变量初始化139

11.13.2 图形用户界面（GUI）139

11.13.3 输入文件格式140

11.13.4 Tecplot输出141

11.13.5 编译141

11.13.6 用户自定义材料示例142

11.14 用户定义的屈服面本构模型150

11.14.1 求解算法150

11.14.2 实施案例151

11.14.3 材料参数152

11.14.4 屈服面本构模型的设置153

11.14.5 用户自定义屈服面模型中依赖温度变化的参数表155

11.15 导入和导出材料文件156

第12章 仿真选项——2D仿真158

12.1 常规选项158

12.1.1 仿真模式158

12.1.2 切屑折断159

12.1.3 残余应力分析159

12.1.4 稳态分析159

12.1.5 仿真约束160

12.1.6 最大节点数160

12.2 网格划分选项卡160

12.2.1 最小/最大单元尺寸161

12.2.2 确定最小单元尺寸161

12.2.3 网格细化因子163

12.2.4 网格粗化因子163

12.2.5 残余应力分析164

12.3 结果选项164

12.3.1 输出帧的数量164

12.3.2 定义输出窗口164

12.3.3 其他输出选项165

12.4 并行处理165

第13章 仿真选项——3D仿真167

13.1 常规选项167

13.1.1 仿真模式167

13.1.2 残余应力分析168

13.1.3 稳态分析168

13.2 网格划分选项168

13.3 结果选项170

13.4 并行处理171

第14章 参数影响研究——2D仿真173

第15章 仿真管理175

15.1 保存仿真文件175

15.2 任务监视器176

15.3 许可证监视器179

15.4 浮动的许可证180

15.4.1 提交一个仿真180

15.4.2 提交批处理任务181

15.5 停止和重新启动任务181

15.5.1 停止一个任务181

15.5.2 重新启动单任务仿真182

15.5.3 重新启动批处理任务182

15.5.4 在Tecplot中打开当前区域182

15.6 支持/存档文件功能183

15.7 转换成二进制文件184

第16章 结果分析——Tecplot185

16.1 启动和停止Tecplot185

16.2 AdvantEdge FEM分析结果文件185

16.2.1 云图文件185

16.2.2 力文件186

16.3 云图绘制186

16.3.1 云图变量186

16.3.2 云图风格187

16.3.3 区域选择187

16.3.4 云图类型187

16.3.5 云图图例和云图水平187

16.4 网格图188

16.5 矢量图188

16.6 XY坐标图188

16.6.1 XY显示属性189

16.6.2 曲线拟合189

16.7 动画189

16.7.1 AdvantEdge FEM快速分析窗口189

16.7.2 动画菜单190

16.7.3 创建AVI/RM文件190

16.8 区域选择190

16.9 打印图形192

16.9.1 打印到文件或打印机192

16.9.2 打印格式192

16.10 提取数据192

16.10.1 提取一个点的数据192

16.10.2 提取一段折线上的数据192

16.11 用户定义输出变量193

16.12 体积平均残余应力（仅适用于3D仿真）193

16.13 分析用户指定单元的刀具应力与温度历程——2D仿真194

第17章 结果工具——Tecplot197

17.1 AdvantEdge FEM快速分析197

17.1.1 云图选项卡197

17.1.2 时间历程选项卡200

17.1.3 AdvantEdge FEM快速分析窗口菜单201

17.2 前刀面与后刀面数据提取205

17.3 AE残余应力数据提取206

17.4 刀具挠度历程记录输出207

17.5 输入ANSYS软件的稳态数据208

17.6 AdvantEdge FEM仿真报告210

17.7 Tecplot的其他功能213

附录220