计算机辅助分析（CAE）系列：UG NX9.0动力学与有限元分析从入门到精通

全面完整的知识体系
深入浅出的理论阐述
循序渐进的分析讲解
实用典型的实例引导

《UG NX9.0动力学与有限元分析从入门到精通》主要针对UGNX9.0的强大分析功能而编写，通过大量丰富的实例全面讲解UGNX9.0在动力学分析和有限元分析领域的应用和功能。全书共分为两篇，第一篇为动力学分析篇，主要介绍UGNX9.0动力学分析的一些基础知识和操作实例，包括仿真基础，连杆、质量及材料，运动副，传动副，约束，力的创建，连接器，仿真结果输出，机构检查，XY函数编辑器，动力学分析综合实例等知识。第二篇为有限元分析篇，主要介绍UGNX9.0有限元分析的一些基础知识和操作实例，包括模型分析准备，建立有限元模型，有限元模型的编辑，分析和查看结果，球摆分析综合实例等知识。本书适合于高等院校工科相关专业本科高年级学生和研究生作为计算机辅助分析应用辅助教材，也可以作为科研技术人员研究辅助参考资料。为了方便读者的学习，本书配备了一张多媒体随书光盘，包含了全书所有实例操作的源文件和结果文件，以及全部实例操作过程录音讲解录屏AVI文件，可以帮助读者更加形象直观地学习本书。

第1篇 动力学分析篇
第1章 运动仿真基础
1.1 运动分析概述
1.1.1 什么是运动分析
1.1.2 理论力学
1.1.3 运动仿真的实现
1.1.4 Gruebler
1.2 运动分析的进入和执行
1.2.1 进入仿真模块
1.2.2 执行运动分析
1.3 运动仿真选项
1.3.1 运动仿真界面
1.3.2 运动仿真导航器
1.3.3 【主页】选项卡
1.3.4 【动画】面组
1.4 UG NX 9.0平台
1.4.1 操作系统要求
1.4.2 硬件要求
1.4.3 系统约定
1.5 练习题
第2章 连杆、质量及材料
2.1 连杆的定义
2.1.1 创建连杆
2.1.2 质量特性
2.1.3 定义质量特性
2.2 材料
2.2.1 调用材料
2.2.2 定义材料
2.3 练习题
第3章 运动副
3.1 运动副的定义和类型
3.1.1 运动副的定义
3.1.2 运动副的类型
3.2 创建运动副
3.2.1 创建运动副的步骤
3.2.2 创建啮合连杆
3.2.3 固定副
3.2.4 旋转副
3.2.5 滑动副
3.2.6 柱面副
3.2.7 球面副
3.2.8 万向节
3.2.9 平面副
3.2.10 螺旋副
3.3 实例--三连杆运动机构
3.3.1 创建连杆
3.3.2 创建运动副
3.3.3 动画分析
3.4 实例--冲床模型
3.4.1 装配转盘
3.4.2 装配冲头
3.4.3 创建连杆与运动副
3.4.4 动画分析
3.4.5 优化模型
3.5 实例--台虎钳模型
3.5.1 创建连杆和运动副
3.5.2 创建台虎钳动画
3.6 练习题
第4章 传动副
4.1 创建传动副
4.1.1 齿轮副
4.1.2 创建齿轮副
4.1.3 创建蜗轮蜗杆运动
4.1.4 齿轮齿条副
4.1.5 创建齿轮齿条副
4.1.6 线缆副
4.1.7 滑轮模型
4.2 实例--二级减速器
4.2.1 创建连杆和旋转副
4.2.2 创建齿轮副与动画
4.3 实例--汽车转向机构
4.3.1 创建连杆
4.3.2 创建运动副
4.3.3 创建齿轮齿条副
4.3.4 运动分析
4.4 实例--汽车刮水器
4.4.1 创建连杆
4.4.2 创建运动副
4.4.3 创建传动副
4.5 练习题
第5章 约束
5.1 创建约束
5.1.1 点在线上副
5.1.2 创建点在线上副
5.1.3 线在线上副
5.1.4 创建线在线上副
5.1.5 点在曲面上副
5.1.6 创建点在曲面上副
5.2 实例--玻璃切割机模型
5.2.1 创建连杆和运动副
5.2.2 创建约束
5.2.3 结果分析
5.3 实例--仿形运动机构
5.3.1 运动要求及分析思路
5.3.2 创建辅助对象
5.3.3 创建连杆
5.3.4 创建运动副
5.3.5 创建约束
5.3.6 运动分析
5.4 练习题
第6章 力的创建
6.1 载荷
6.1.1 标量力
6.1.2 创建标量力
6.1.3 矢量力
6.1.4 创建矢量力
6.1.5 创建标量扭矩
6.1.6 矢量扭矩
6.1.7 创建矢量扭矩
6.2 重力与摩擦力
6.2.1 重力
6.2.2 摩擦力
6.2.3 实例--摩擦力试验
6.3 练习题
第7章 连接器
7.1 弹性连接
7.1.1 弹簧
7.1.2 弹簧力
7.1.3 创建拉伸弹簧
7.1.4 创建扭转弹簧
7.1.5 弹簧柔性变形动画
7.1.6 衬套
7.1.7 创建衬套
7.2 阻尼连接
7.2.1 阻尼
7.2.2 创建阻尼
7.3 接触单元
7.3.1 2D接触
7.3.2 创建2D接触
7.3.3 3D接触原理
7.3.4 创建3D接触
7.4 实例--离合器
7.4.1 离合器运动分析
7.4.2 创建连杆
7.4.3 创建运动副
7.4.4 创建连接器与力
7.4.5 动画分析
7.4.6 图表输出
7.5 实例--撞击试验
7.5.1 创建连杆
7.5.2 创建运动副
7.5.3 创建力与连接器
7.5.4 创建动画
7.5.5 修正参数
7.5.6 图表输出
7.6 练习题
第8章 仿真结果输出
8.1 动画分析
8.1.1 常规驱动
8.1.2 铰链运动驱动
8.1.3 电子表格驱动
8.1.4 静力平衡
8.1.5 求解器参数
8.2 电子表格
8.2.1 电子表格和系统平台
8.2.2 创建和编辑电子表格
8.2.3 电子表格驱动模型
8.3 图表输出
8.3.1 UG NX图表输出
8.3.2 电子表格输出
8.4 创建照片与视频
8.4.1 创建照片
8.4.2 创建视频
8.5 练习题
第9章 机构检查
9.1 封装选项
9.1.1 干涉检查
9.1.2 测量
9.1.3 追踪
9.2 标记功能
9.2.1 标记
9.2.2 智能点
9.2.3 传感器
9.3 实例--剪式千斤顶
9.3.1 运动要求及分析思路
9.3.2 创建连杆
9.3.3 创建剪式机构运动副
9.3.4 创建螺杆机构运动副
9.3.5 干涉检查
9.3.6 转速和顶起速度的图表
9.3.7 测量最大顶起高度
9.4 练习题
第10章 XY函数编辑器
10.1 运动函数
10.1.1 多项式函数
10.1.2 简谐运动函数
10.1.3 间歇函数
10.2 AFU格式表
10.2.1 对话框选项
10.2.2 使用随机数字
10.2.3 执行波形扫掠
10.2.4 从栅格数字化
10.2.5 从数据（绘图）数字化
10.2.6 从文本（电子表格）编辑器键入
10.3 实例--料斗运动
10.3.1 分析思路
10.3.2 定义连杆
10.3.3 创建料斗函数
10.3.4 创建外壳函数
10.3.5 创建辅助连杆函数
10.3.6 运动分析
10.3.7 干涉检查
10.3.8 创建视频
10.4 练习题
第11章 动力学分析综合实例
11.1 起重机模型优化
11.1.1 定义载荷
11.1.2 运动分析
11.1.3 编辑主模型尺寸
11.1.4 更新主模型
11.2 注射模
11.2.1 运动要求及分析思路
11.2.2 创建连杆
11.2.3 动模动作
11.2.4 滑块动作
11.2.5 顶针板动作
11.2.6 顶出杆动作
11.2.7 动画分析
11.2.8 图表输出
11.3 落地扇
11.3.1 运动要求及分析思路
11.3.2 创建连杆
11.3.3 运动副
11.3.4 创建传动副
11.3.5 动画分析
11.4 练习题
第2篇 有限元分析篇
第12章 有限元分析准备
12.1 分析模块的介绍
12.2 有限元模型和仿真模型的建立
12.3 求解器和分析类型
12.3.1 求解器
12.3.2 分析类型
12.4 模型准备
12.4.1 理想化几何体
12.4.2 移除几何特征
12.4.3 拆分体
12.4.4 中面
12.4.5 缝合
12.4.6 分割面
12.5 练习题
第13章 建立有限元模型
13.1 材料属性
13.2 添加载荷
13.2.1 载荷类型
13.2.2 载荷添加矢量
13.2.3 载荷添加方案
13.3 边界条件的加载
13.3.1 边界条件类型
13.3.2 约束类型
13.4 划分网格
13.4.1 网格类型
13.4.2 零维网格
13.4.3 一维网格
13.4.4 二维网格
13.4.5 三维四面体网格
13.4.6 三维扫描网格
13.4.7 接触网格
13.4.8 曲面接触网格
13.5 创建解法
13.5.1 解算方案
13.5.2 步骤-子工况
13.6 练习题
第14章 有限元模型的编辑
14.1 分析模型的编辑
14.1.1 抑制特征
14.1.2 释放特征
14.1.3 编辑有限元特征参数
14.1.4 主模型尺寸编辑
14.2 单元操作
14.2.1 拆分壳
14.2.2 合并三角形单元
14.2.3 移动节点
14.2.4 删除单元
14.2.5 创建单元
14.2.6 单元拉伸
14.2.7 单元旋转
14.2.8 单元复制和平移
14.2.9 单元复制和投影
14.2.10 单元复制和反射
14.3 仿真模型的检查
14.3.1 单元形状检查
14.3.2 单元轮廓检查
14.3.3 节点检查
14.3.4 二维单元法向检查
14.4 节点/单元信息
14.5 仿真信息总结
14.6 练习题
第15章 分析和查看结果
15.1 分析
15.1.1 求解
15.1.2 分析作业监视器
15.2 后处理控制
15.2.1 后处理视图
15.2.2 标识（确定结果）
15.2.3 动画
15.3 实例--柱塞有限元分析
15.3.1 有限元模型的建立
15.3.2 求解
15.3.3 后处理
15.4 练习题
第16章 球摆分析综合实例
16.1 模型的建立
16.2 模型装配
16.3 运动分析
16.4 结构分析
16.5 练习题

Unigraphics Solutions公司(简称UGS）是全球著名的MCAD供应商，主要为汽车与噩交通、航空航天、日用消费品、通用机械及电子工业等领域通过其虚拟产品开发(VPD）的理念提供多级化的、集成的、企业级的包括软件产品与服务在内的完整的MCAD解决方案。其主要的CAD产品是UG。
UG每次的最新版本都代表了当时制造技术的发展前沿，很多现代设计方法和理念都能较快地在新版本中反映出来。这一次发布的最新版本——UG NX 9.0在很多方面都进行了改进和升级，例如并行工程中的几何关联设计、参数化设计等。
UG软件是一个集成化的CAD/CAE/CAM系统软件，它为工程设计人员提供了非常强大的应用工具，这些工具可以对产品进行设计（包括零件设计和装配设计）、工程分析(有限元分析和运动机构分析）、绘制工程图、编制数控加工程序等。
近年来，随着UG软件在中国市场的日益普及，人们对UG软件的强大功能逐步产生深入认识，UG软件也在各行各业，尤其是工业领域得到了广泛的应用。为了满足广大读者学习了解UG软件功能的需要，在目前的图书市场上，各大出版机构推出了大量的UG学习图书，但在这些图书中，几乎没有一本是专门针对UG的CAE分析功能展开讲解的。
基于人们对UG软件CAE功能学习的迫切需要与相关学习资料短缺的矛盾考量，我们组织各大科研院所相关领域的专家和学者编写了本书。他们具有深厚的理论基础和丰富的软件应用经验，将自身的经验和智慧溶入字里行间。希望本书的推出能为广大读者带来禅益。
本书主要针对UG NX9.0的强大分析功能而编写，通过大量丰富的实例全面讲解UGNX9.0在动力学分析和有限元分析领域的应用和功能。全书共分为两篇，第1篇为动力学分析篇，主要介绍UG NX9.0动力学分析的一些基础知识和操作实例，包括运动仿真基础，连杆、质量及材料，运动副，传动副，约束，力的创建，连接器，仿真结果输出，机构检查，XY函数编辑器，动力学分析综合实例等知识。第2篇为有限元分析篇，主要介绍UGNX9.0有限元分析的一些基础知识和操作实例，包括模型分析准备，建立有限元模型，有限元模型的编辑，分析和查看结果，球摆分析综合实例等知识。
本书适合于高等院校工科相关专业本科高年级学生和研究生作为计算机辅助分析应用自学教材，也可以作为科研技术人员的研究辅助参考资料。
为了方便读者的学习，本书随书配备了一张多媒体光盘，包含了全书所有实例操作的源文件和结果文件，以及全部实例操作过程的录音讲解和录屏AVI文件，可以帮助读者更加形象直观地学习本书。
本书由三维书屋工作室总策划，胡仁喜和刘昌丽主要编写。王佩楷、董伟、周冰、张俊生、王兵学、王渊峰、李瑞、王讳、王敏、王义发、王玉秋、王培合、袁涛、闰聪聪、张日晶、路纯红、康士廷、李鹏、周广芬、、王艳池、卢园、万金环、杨雪静、甘勤涛、孟培等参加了部分章节的编写工作。
由于时间仓促，编者水平有限，书中疏漏之处在所难免，希望广大读者登录网站或发邮件提出宝贵的批评意见。
编者