金屬切削有限元仿真軟件AdvantEdge FEM用戶手冊（簡體書）

本書主要介紹了金屬切削仿真專用軟件AdvantEdgeFEM的主要功能及其基本原理，包括二維/三維仿真工藝模型及其參數設置、材料模型的建立及其應用、網絡參數及其重劃參數設置、仿真結果的後處理等模塊。可供相關研究開發人員學習AdvantEdgeFEM軟件使用，或者作為其他切削數值仿真軟件學習的參考書。

AdvantEdge FEM引言 //1

第2章 入門―2D仿真　// 8
1.1　打開 AdvantEdge FEM　// 8
1.2　確定加工類型　// 8
1.2.1　車削　// 8
1.2.2　銑削　// 9
1.2.3　鋸削　// 9
1.2.4　拉削　// 9
1.3　圖形用戶界面（GUI）　// 10
1.4　選擇單位制　// 10
1.5　設置參數　// 11

第2章 入門―3D仿真　// 12
2.1　打開 AdvantEdge FEM　// 12
2.2　確定加工類型　// 12
2.2.1　車削　// 13
2.2.2　銑削　// 14
2.2.3　鑽孔　// 14
2.2.4　螺旋銑孔　// 14
2.3　圖形用戶界面（GUI）　// 15
2.4　選擇單位　// 18
2.5　設置參數　// 18

第3章 刀具參數―2D仿真　// 19
3.1　標準刀具　// 19
3.2　自定義刀具　// 19
3.2.1　繪製或導入自定義刀具幾何形狀　// 20
3.2.2　編輯自定義刀具幾何形狀　// 20
3.2.3　編輯邊界點 /刀具切削刃鈍圓半徑　// 21
3.2.4　添加 /刪除刀具邊界點　// 21
3.2.5　設置邊界條件　// 21
3.3　刀具動態特性輸入　// 22
3.3.1　橢圓刀具振動和振動輔助加工　// 22
3.3.2　剛度和阻尼　// 23
3.3.3　垂直速度　// 24
3.4　刀具材料　// 24
3.4.1　標準刀具材料　// 24
3.4.2　刀具塗層　// 24
3.4.3　自定義刀具材料　// 25
3.5　刀具磨損　// 25
3.5.1　標準磨損模型　// 26
3.5.2　自定義磨損模型　// 26
3.5.3　Usui（臼井英治）磨損模型　// 27
3.5.4　用戶定義的磨損模型　// 27
3.6　刀具網格查看器　// 29

第4章 刀具參數―3D仿真　// 31
4.1　車刀　// 31
4.1.1　斜角車刀　// 32
4.1.2　圓角車刀、外圓車刀、端面車刀　// 32
4.1.3　具有修光刃的車刀片（僅用於圓角車削）　// 33
4.2　切槽刀具　// 33
4.2.1　標準切槽刀具　// 34
4.2.2　錐形切槽刀具　// 35
4.3　銑削刀具　// 35
4.3.1　整體圓柱立銑刀　// 36
4.3.2　可轉位銑刀　// 37
4.3.3　適用於其他加工方式的整體銑刀　// 37
4.3.4　適用於其他加工方式的可轉位銑刀　// 39
4.3.5　鑲嵌式銑刀（玉米銑刀）　// 39
4.3.6　跳動　// 40
4.3.7　不等齒距　// 41
4.4　鑽削刀具　// 42
4.4.1　整體鑽頭　// 43
4.4.2　可轉位鑽頭　// 45
4.5　螺旋銑孔刀具　// 45
4.6　鏜刀　// 46
4.7　攻螺紋刀具　// 47
4.8　鋸切刀具　// 48
4.9　拉刀　// 48
4.10　自定義刀具　// 49
4.10.1　自定義刀具編輯器　// 49
4.10.2　自定義斜角車刀　// 53
4.10.3　自定義圓角車刀、外圓車刀、端面車刀　// 54
4.10.4　自定義鏜刀和可轉位銑刀　// 56
4.11　剛度和阻尼　// 56
4.12　刀具材料　// 57
4.12.1　刀具塗層　// 58
4.12.2　刀體材料　// 58
4.13　刀具變形　// 58

第5章 工件參數―2D仿真　// 60
5.1　標準工件 ―車削/鋸削/拉削　// 60
5.2　標準工件 ―順銑和逆銑　// 61
5.3　工件材料　// 62
5.3.1　標準工件材料　// 62
5.3.2　自定義材料　// 62
5.4　自定義工件 ―車削 /拉削 /鋸削　// 62

第6章 工件參數―3D仿真　// 64
6.1　車削工件　// 64
6.1.1　斜角車削工件　// 64
6.1.2　圓角車削工件　// 65
6.1.3　外圓與端面車削　// 65
6.2　切槽工件　// 66
6.3　銑削工件　// 67
6.3.1　側銑工件　// 67
6.3.2　角銑工件　// 68
6.3.3　端面銑工件　// 68
6.3.4　坡走銑工件　// 69
6.3.5　插銑工件　// 69
6.3.6　型腔銑工件　// 70
6.4　鑽削工件　// 70
6.4.1　鑽削標準工件　// 70
6.4.2　帶導向孔的鑽削工件　// 71
6.4.3　斜面鑽孔工件　// 72
6.5　螺旋銑孔工件　// 72
6.6　鏜削工件　// 73
6.7　攻螺紋工件　// 73
6.8　鋸切工件　// 74
6.9　拉削工件　// 74
6.10　高級工件設置選項　// 74
6.10.1　初始網格劃分參數　// 75
6.10.2　自適應網格劃分參數　// 77
6.11　工件材料　// 77

第7章 外部文件導入―2D仿真　// 78
7.1　DXF刀具查看器　// 79
7.2　自定義刀具編輯器　// 80

第8章 外部文件導入―3D仿真　// 82
8.1　STL/VRML刀具導入　// 83
8.1.1　輸出 STL/VRML文件　// 83
8.1.2　導入 STL/VRML文件　// 84
8.2　STEP文件導入　// 86
8.2.1　STEP文件組成　// 87
8.2.2　導入 STEP刀具文件　// 87
8.2.3　STEP分析器　// 92
8.2.4　導入 STEP工件文件　// 102
8.2.5　STEP文件在 AdvantEdge FEM中導入準備　// 103
8.2.6　修復導入 STEP文件　// 105

第9章 工藝設置―2D仿真　// 106
9.1　車削 /鋸削 /拉削工藝參數　// 106
9.2　逆銑和順銑工藝參數　// 106
9.3　摩擦　// 107
9.4　冷卻介質建模　// 107
9.4.1　隨溫度變化的對流傳熱係數　// 108
9.4.2　浸入式冷卻介質建模　// 108
9.4.3　排除刀尖附近區域的冷卻介質建模　// 109
9.4.4　刀具強制冷卻介質建模　// 110
9.4.5　工件強制冷卻介質建模　// 110
9.5　工藝選項　// 111

第10章 工藝設置―3D仿真　// 113
10.1　車削　// 113
10.1.1　斜角車削和圓角車削　// 113
10.1.2　外圓車削和端面車削　// 113
10.2　切槽　// 114
10.3　銑削　// 115
10.3.1　側邊銑削　// 115
10.3.2　角銑　// 115
10.3.3　端面銑　// 116
10.3.4　坡走銑　// 116
10.3.5　插銑　// 117
10.3.6　型腔銑　// 117
10.4　鑽削工藝參數　// 118
10.5　螺旋銑孔　// 119
10.6　鏜削工藝參數　// 120
10.7　攻螺紋工藝參數　// 121
10.8　鋸切　// 121
10.9　拉削　// 122
10.10　工藝類型窗口　// 123
10.11　摩擦因數　// 123
10.12　冷卻模型　// 124
10.13　工藝選項　// 124

第11章 自定義材料　// 125
11.1　本構模型　// 125
11.1.1　Power Law材料模型（適用於塑性材料）　// 125
11.1.2　Drucker Prager材料模型（適用於脆性材料）　// 126
11.1.3　用戶自定義　// 127
11.2　熱傳導　// 127
11.3　應變強化　// 127
11.4　熱軟化　// 129
11.5　應變率　// 130
11.6　彈性　// 131
11.7　損傷　// 132
11.8　熱傳導　// 134
11.9　比熱容　// 135
11.10　線脹係數　// 136
11.11　依賴溫度變化的參數表　// 136
11.12　Drucker Prager材料模型　// 137
11.13　用戶自定義本構模型（僅適用於 2D仿真）　// 138
11.13.1　狀態變量初始化　// 139
11.13.2　圖形用戶界面（GUI）　// 139
11.13.3　輸入文件格式　// 140
11.13.4　Tecplot輸出　// 141
11.13.5　編譯　// 141
11.13.6　用戶自定義材料增率公式示例　// 142
11.14　用戶定義的屈服面本構模型　// 150
11.14.1　解決算法　// 150
11.14.2　實施案例　// 151
11.14.3　材料參數　// 152
11.14.4　屈服面本構模型的設置　// 153
11.14.5　用戶自定義屈服面模型中依賴溫度變化的參數表　// 155
11.15　導入和導出材料文件　// 156

第12章 仿真選項―2D仿真　// 158
12.1　常規選項　// 158
12.1.1　仿真模式　// 158
12.1.2　切屑折斷　// 159
12.1.3　殘餘應力分析　// 159
12.1.4　穩態分析　// 159
12.1.5　仿真約束　// 160
12.1.6　最大節點數　// 160
12.2　網格劃分選項卡　// 160
12.2.1　最小 /最大單元尺寸　// 161
12.2.2　確定最小單元尺寸　// 161
12.2.3　網格細化因子　// 163
12.2.4　網格粗化因子　// 163
12.2.5　殘餘應力分析　// 164
12.3　結果選項　// 164
12.3.1　輸出幀的數量　// 164
12.3.2　定義輸出窗口　// 164
12.3.3　其他輸出選項　// 165
12.4　並行處理　// 165

第13章 仿真選項―3D仿真　// 167
13.1　常規選項　// 167
13.1.1　仿真模式　// 167
13.1.2　殘餘應力分析　// 168
13.1.3　穩態分析　// 168
13.2　網格劃分選項　// 168
13.3　結果選項　// 170
13.4　並行處理　// 171

第14章 參數影響研究―2D仿真　// 173

第15章 仿真管理　// 175
15.1　保存仿真文件　// 175
15.2　任務監視器　// 176
15.3　許可證監視器　// 179
15.4　浮動的許可證　// 180
15.4.1　提交一個仿真　// 180
15.4.2　提交批處理任務　// 181
15.5　停止和重新啟動任務　// 181
15.5.1　停止一個任務　// 181
15.5.2　重新啟動單任務仿真　// 182
15.5.3　重新啟動批處理任務　// 182
15.5.4　在 Tecplot中打開當前區域　// 182
15.6　支持 /存檔文件功能　// 183
15.7　轉換成二進制文件　// 184

第16章結果分析―Tecplot　// 185
16.1　啟動和停止 Tecplot　// 185
16.2　AdvantEdge FEM分析結果文件　// 185
16.2.1　雲圖文件　// 185
16.2.2　力文件　// 186
16.3　雲圖繪製　// 186
16.3.1　雲圖變量　// 186
16.3.2　雲圖風格　// 187
16.3.3　區域選擇　// 187
16.3.4　雲圖類型　// 187
16.3.5　雲圖圖例和雲圖水平　// 187
16.4　網格圖　// 188
16.5　矢量圖　// 188
16.6　XY坐標圖　// 188
16.6.1　XY顯示屬性　// 189
16.6.2　曲線擬合　// 189
16.7　動畫　// 189
16.7.1　AdvantEdge FEM快速分析窗口　// 189
16.7.2　動畫菜單　// 190
16.7.3　創建 AVI/RM文件　// 190
16.8　區域選擇　// 190
16.9　打印圖形　// 192
16.9.1　打印到文件或打印機　// 192
16.9.2　打印格式　// 192
16.10　提取數據　// 192
16.10.1　提取一個點的數據　// 192
16.10.2　提取一段折線上的數據　// 192
16.11　用戶定義輸出變量　// 193
16.12　體積平均殘餘應力（僅適用於 3D仿真）　// 193
16.13　分析用戶指定單元的刀具應力與溫度歷程 ―2D仿真　// 19