SAMCEF Machine Tools是机床工具结构分析专业集成软件包。其功能包括机床的结构变形、机构运动、控制器作用等的建模和分析，为总体和详细设计提供分析依据。
目前，机床领域存在的主要问题如下。
●为了提高效率，提高机床工具移动部件的运动速率越来越必要。
●如果最大的速度越来越高，加速度将显著地增加。
●由于移动部件的质量，由控制器指定的加速度将产生巨大的惯性力。
●如果移动部件的质量由于材料的去除而减少，将引起刚度的降低和精度的下降。
●高速机床在工作状态时，惯性作用是主要的振动激励。
解决这些问题的方法如下。
●需要全局一致的模型描述机床的整体动态柔性特性（机构+结构+控制器）。
●敏感的部件是传递或传播振动的部件（如导轨、线形驱动马达等）。
●这些部件必须使用高级的数值计算技术进行模拟，而这些技术必须能管理移动柔性体的相互作用。
●非线性有限元与动态约束的耦合，大的相对运动接触技术是达到分析目的的关键技术。
●SAMTECH在15年前就已经在这个具有创新性的领域扩展了研究工作，最近已经将最新的功能和强大的集成技术以机床分析软件包（SAMCEF Machine-Tool）的形式推荐给机床用户。
机床有限元模型中包含的“非线性”因素有大相对位移和转角、线性驱动马达、丝杠、滑动导轨、齿轮系统、传动带、轴套、摩擦的影响、控制器的交换作用和粘弹性材料特性。
解决这些非线性分析问题需要隐式无条件稳定时间积分方法。SAMCEF机床软件包以机构分析和结构分析耦合的数学力学背景为基础。
经典的非线性有限元方程：
(www.chuimin.cn)
以FEM-DOF和拉格朗日乘子描述的混合系统方程：
式中，M——质量矩阵；
B——约束矩阵；
φ——运动约束；
λ——拉格朗日乘子；
p——罚函数；
k——比例因子。
在每个时间步方程迭代求解（HHT格式）。
如图2-18所示为SAMCEF Machine Tools创建的典型机床模型。
图2-18 典型机床模型
如图2-19所示为SAMCEF Machine Tools典型的计算分析流程。
图2-19 典型计算分析流程
有关SAMCEF有限元分析与应用实例的文章
截止到2015年5月，SAMCEF Field的最新版本是V16.1。SAMCEF Field使用友好的用户环境与SAMCEF系列结构分析工具相结合。SAMCEF Field的功能强大、直观，而且容易使用。如图2-4所示为SAMCEF Field典型的图形界面。SAMCEF Field使用户设计自己的系统只需要一个简单的操作。图2-5 多部件系统级分析模型SAMCEF Field支持众多的求解器，与SAMCEF系列求解器的传递是非常清晰的。SAMCEF Field提示用户定义与应用领域相关的数据，还可以发现不连贯的数据并提示用户更改。......
2023-10-27
单击Solver模块图标，进入求解模块。在Placed on右侧的下拉列表框中选择VERTEX，在图形画面中选中Point5。Output输出设置如图15-90所示。重复步骤，定义Point11、Point14处的加速度输出。设置求解需要的内存为100。End frequency：扫频终止频率为350 Hz。扫频从180～350Hz，间隔为1Hz，60r/min。Algorithm：谐波响应计算方法为Modal（模态法）。单击图标，提交作业，并显示执行状态的监视对话框。图14-92 监视对话框当计算完成后，单击Close按钮，关闭监视对话框。单击工具条中的保存文件快捷图标进行保存。......
2023-10-27
本实例使用超单元来建立整个模型。在本书光盘中提供本实例题所有建模、分析和结果确认过程的最终数据库文件和动画文件。图14-131 阶梯轴转子模型表14-16 轮盘的参数在0.1651m和0.287m的位置处分别加两个相同的轴承支撑，轴承支撑的刚度系数和阻尼系数见表14-17。表14-17 轴承支撑的刚度系数和阻尼系数本实例所介绍的各阶段的分析步骤与一般实际工作中的分析过程基本相同。......
2023-10-27
本实例采用梁模型建模对阶梯轴转子进行瞬态响应分析。在本书光盘中提供本实例中所有建模、分析和结果确认过程的最终数据库文件。通过查看算例文件可以对整个分析过程获得一定的了解。表14-9 轮盘的参数表14-10 不平衡质量块的参数注意：在本实例中，需要给定轮盘和不平衡质量块的转速，才能把其不平衡效应考虑进去。表14-11 弹簧支撑的刚度系数和阻尼系数本实例所介绍的各阶段的分析步骤与一般实际工作中的分析过程基本相同。......
2023-10-27
单击Check图标，如果出现No data incoherence detected，表明数据已经定义完整，不缺少数据。单击Close按钮返回。设置工作目录，浏览并选择目录E：\Work_Sam。设置求解需要的内存为200。Number Of Steps：输入10。Number of Eigen Values：输入特征值数4。单击图标，提交作业，并显示执行状态的监视对话框。当计算完成后，单击Close按钮，关闭监视对话框和Solver Launch对话框。单击工具条中的保存文件快捷图标保存文件。......
2023-10-27
图4-41 布尔运算对话框1.布尔运算布尔运算可以选择的运算方式为剪切、合并、求交和限定，其操作对话框如图4-41所示，具体说明见表4-4。图4-42 倒圆角3.倒直线角如图4-43中的对话框所示，倒直线角操作也是只能对壳或实体进行。图4-43 倒直线角4.印痕如图4-44中的对话框所示，创建印痕是在表面上印上线的痕迹。......
2023-10-27
如图8-6所示，单击Analysis Data模块图标，进入分析数据模块。图8-6 分析数据模块及其快捷命令图标1.设置材料特性在数据树中选择Model。在此菜单中可以选择单元类型，以及是弹性体还是刚性体。在Mass density文本框中输入7.8e3。单击Apply按钮确认输入数据。在Constraint下拉列表框中选择固定约束Clamp。使用鼠标左键拾取右侧圆孔的圆柱面。在Direction选项组中选择Z单选按钮。......
2023-10-27
图11-11 选择Box的边线单击OK按钮。将数据树中的Box1隐藏，如图11-12所示。图11-12 隐藏数据树中的“BOX”3.建立分析数据单击模块图标，进入分析模块。选择数据树中的Sketch，按步骤设置相同的材料特性。在出现的对话框中选择Contact作为连接方式。Support1选择Sketch上的Footface。......
2023-10-27
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