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出版者:人民邮电出版社

作者:潘健

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:2001-10

价格:32.0

装帧:平装

isbn号码:9787115094308

丛书系列:

图书标签:

• AutoCAD
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• AutoCAD 2002
• 绘图教程
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• 机械设计
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好的，这是一本关于现代工业设计与数字化制造的图书简介，重点涵盖了从概念生成到实际生产的全流程数字化工具应用，旨在为读者构建一个全面的现代工程实践框架。 --- 书籍名称：《创想至实：现代工业设计与数字化制造前沿技术》 适用读者 本书面向工程技术人员、产品设计师、制造业管理者、以及相关专业的高年级本科生和研究生。无论您是希望将传统设计思维提升到数字化高度的资深工程师，还是渴望掌握最新制造流程的年轻设计师，本书都将提供结构化的知识体系和实用的操作指导。 内容概述 在当今快速迭代的市场环境中，产品开发的周期正在急剧缩短，对设计质量和制造精度的要求也达到了前所未有的高度。本书并非聚焦于某一特定软件的细枝末节，而是致力于构建一个跨学科、跨平台的数字化设计与制造集成体系。全书以产品生命周期管理（PLM）的视角出发，深入剖析了从市场需求分析、概念三维建模、工程仿真验证到最终智能制造部署的每一个关键环节。 本书的理论深度与实践广度兼顾，重点突破了传统二维制图思维的局限，全面拥抱参数化、基于模型的工程（MBE）和增材制造（AM）等前沿理念。 第一部分：数字化设计思维与概念生成 本部分奠定现代工业设计的基础框架。我们探讨了如何将抽象的市场需求转化为可量化的三维设计语言。 1. 现代设计流程与创新方法论： 详细介绍了以用户为中心的设计（UCD）原则，以及如何结合设计思维（Design Thinking）来驱动产品创新。内容包括快速原型制作（Rapid Prototyping）在概念验证阶段的作用，以及如何利用先进的拓扑优化方法（Topology Optimization）在设计初期就嵌入结构效率。 2. 参数化与特征驱动建模深度解析： 摒弃了简单的几何绘制方法，本书侧重于关系驱动的建模。深入讲解了如何建立稳健的特征历史和设计意图，确保模型在后续修改中保持一致性和可追溯性。重点演示了高级曲面（Advanced Surfacing）技术，如NURBS曲面、T-Splines等，以满足复杂流线型产品（如汽车、消费电子外壳）的设计要求。内容强调了建立“设计规则”而非仅仅是“绘制几何体”的核心理念。 3. 材料科学与设计约束集成： 探讨了如何根据目标制造工艺（如压铸、注塑、钣金）和材料特性（如强度、热膨胀系数）来实时约束设计。引入了材料性能数据库的集成使用，确保设计从一开始就具备可制造性（Design for Manufacturability, DFM）。 第二部分：工程验证与仿真驱动设计（Simulation-Driven Design） 优秀的设计必须通过严苛的验证。本部分将重点放在如何利用数字化手段取代大量昂贵的物理实验。 1. 基础有限元分析（FEA）原理与应用： 不仅仅是学习软件操作，本书深入解析了求解器的基础理论、网格划分策略（Mesh Strategies）对结果精度的影响。涵盖了静态结构分析、模态分析（确定固有频率）、以及接触问题的处理技巧。特别指出如何识别和避免常见的仿真错误。 2. 运动学与动力学仿真： 针对机械系统，详述了如何构建多体动力学（Multi-Body Dynamics, MBD）模型。应用场景包括机构的运动轨迹分析、负载分配计算以及疲劳寿命的初步评估。这是连接设计模型与实际运动性能的关键桥梁。 3. 热流体分析基础（CFD简介）： 针对涉及散热或流体传导的部件，提供了热设计优化的初步方法论，包括自然对流与强迫对流环境下的热点分析和优化布局。 第三部分：数字化制造与集成化生产流程 设计完成后的蓝图必须转化为实体。本部分聚焦于如何高效、精确地指导制造环节。 1. 基于模型的工程（MBE）与数据管理： 详尽阐述了MBE的实践方法，即如何在三维模型中直接嵌入所有的工程信息（如公差、表面粗糙度、材料规范），从而替代传统的二维工程图纸。同时，探讨了产品数据管理（PDM）系统在版本控制和协同工作中的核心作用。 2. 高级数控加工（CNC）路径规划： 本章专注于从三维模型到CAM（计算机辅助制造）的转换。深入讲解了五轴加工的策略选择、刀具路径的优化以减少切削力与刀具磨损。强调了“减材制造”的效率最大化。 3. 增材制造（3D打印）的技术选型与后处理： 这是本书的前沿重点之一。系统对比了SLM、EBM、SLA等主流增材技术的工作原理、材料适用性及成本效益。重点指导读者如何“为3D打印设计”（Design for Additive Manufacturing, DfAM），包括支撑结构的优化、打印方向的选择以及去除应力的后处理工艺。 4. 工业物联网（IIoT）与智能车间集成： 展望未来制造，介绍了如何利用传感器数据与设计模型进行闭环反馈。讨论了数字孪生（Digital Twin）的概念在质量监控和预测性维护中的初步应用，旨在实现柔性化、定制化的智能生产线。 结语 《创想至实：现代工业设计与数字化制造前沿技术》旨在提供一个面向未来的、集成化的知识平台。它超越了对单一工具的熟练掌握，更注重培养读者在复杂工程问题中系统思考、高效验证和无缝集成的能力，是踏入现代高端制造业不可或缺的实践指南。

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