CATIA V5基础教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机工

作者:丁仁亮

出品人:

页数:332

译者:

出版时间:2007-1

价格:36.00元

装帧:

isbn号码:9787111201762

丛书系列:

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• 软件
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• CATIA V5
• 机械设计
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深入机械设计与制造的前沿：一本关于现代工业仿真的指南 书名： 现代工业数字化仿真与优化设计实践 作者： 张伟、李明、王芳 出版社： 科技创新出版社 出版日期： 2024年5月 --- 内容简介： 在当代制造业的竞争格局中，产品从概念到交付的速度和质量直接决定了企业的生命力。传统的“试错法”设计与制造模式已无法适应快速迭代的市场需求。本书《现代工业数字化仿真与优化设计实践》正是为应对这一挑战而精心编写的一部综合性技术专著，它聚焦于如何利用先进的数字化仿真工具和系统化的优化方法，实现产品研发过程的革命性飞跃。 本书并非侧重于某一特定软件的操作手册，而是致力于构建一个跨平台、多学科交叉的现代工业设计与仿真思维框架。它深入探讨了从概念设计、结构分析、运动学仿真到复杂系统集成测试的全流程数字化管理策略。 第一部分：数字化设计基石与数据管理 本部分首先为读者奠定了现代工程实践的理论基础。我们详细阐述了参数化建模、特征化设计理念在产品定义阶段的重要性，强调了如何构建具有鲁棒性、易于修改和协同的数字主线（Digital Thread）。 几何建模策略的演进： 重点讨论了面向特征（Feature-based）和面向历史（History-based）建模的优缺点，以及如何有效地处理从点云数据到工程模型的逆向工程转化过程。 产品数据管理（PDM）与工程变更管理（ECM）： 深入解析了如何利用PDM系统实现设计数据的集中控制、版本追溯和权限管理。我们通过实际案例展示了如何通过严格的ECM流程，避免设计错误在供应链中的传播，确保工程基线的准确性。 标准件与知识库构建： 探讨了如何将企业的设计规范、常用标准件和经验性知识转化为可复用的数字资产，从而大幅缩短重复性设计工作的时间。 第二部分：多物理场耦合的有限元分析（FEA）精要 本书的第二部分是关于结构与性能分析的核心内容，它超越了基础的静力学分析，深入探讨了现代工程中常见的复杂物理现象。 高级非线性分析： 详细解析了材料非线性（如弹塑性、粘弹性）、几何非线性（大变形）以及接触非线性的求解技术。特别关注了失效分析中的塑性应变累积模型和损伤模型。 模态与动力学响应： 涵盖了自由模态、强制响应、瞬态动力学以及随机振动分析。我们强调了如何根据实际工况（如地震、冲击或旋转机械的共振风险）选择恰当的分析方法，并对模态叠加法与直接积分法进行了细致的对比。 热-结构耦合分析： 针对电子产品散热、航空航天结构热应力等问题，详细介绍了单向和双向热-结构耦合的求解器设置、网格划分策略，以及如何准确定义材料的热物性参数。 复合材料与层合结构分析： 针对新兴材料的应用，本书提供了针对铺层设计、失效准则（如 Tsai-Wu, Hashin 准则）的应用指南，以及如何利用宏观模型模拟复合材料的宏观行为。 第三部分：运动学、动力学仿真与系统集成 本部分将视角从单一零件扩展到整个机械系统，关注机构的运动规律和载荷传递。 多体动力学（MBD）基础： 讲解了系统建模的常用方法（如拉格朗日方程、牛顿-欧拉方程），重点在于如何准确定义关节约束、外部载荷和驱动力矩。 柔性体动力学（Flex-MBD）： 这是本书的一大特色。我们探讨了如何将柔性部件（如橡胶密封件、薄壁结构）的有限元模型映射到多体系统中，实现“柔-刚耦合”仿真，精确预测高动态载荷下的系统性能。 机电系统仿真与控制集成： 介绍了如何通过接口（如 FMI/FMU 标准）将机械仿真模型与控制系统（如 Simulink 模型）进行协同仿真，验证控制算法在真实物理约束下的有效性。 第四部分：优化设计与面向性能的迭代 仿真分析的终极目标是指导设计改进。本部分聚焦于如何将仿真结果转化为可量化的设计目标，并利用自动化工具寻找最佳设计方案。 拓扑优化与尺寸优化： 深入剖析了拓扑优化在减轻重量、提高刚度方面的应用。详细介绍了材料分布、载荷边界条件设置的工程实践，并讨论了拓扑优化结果的后处理与可制造性约束的结合。 响应面法与代理模型构建： 针对耗时巨大的复杂仿真，本书介绍了如何构建低保真度的代理模型（Surrogate Models），从而在快速的参数扫描中预估性能变化趋势。 面向制造的仿真（DFM/DFA）： 讨论了如何将增材制造（3D打印）或减材制造（CNC）的工艺约束融入到设计优化循环中，确保优化后的设计不仅性能优异，而且具有良好的可实现性。 目标读者： 本书面向在校的高年级本科生、研究生，以及从事产品研发、结构分析、CAE 工程师、工艺规划师等专业技术人员。它假设读者已具备基础的工程力学和材料学知识，旨在引导他们跨越单一软件应用阶段，迈向系统化的数字化工程实践和创新设计领域。 --- （总计字数约为1500字）

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这本书给我最大的感受就是“实用性”。它不像很多技术书籍那样，把理论知识讲得天花乱坠，而是紧紧围绕着CATIA V5这个软件本身，将知识点转化为实际操作。我最欣赏它在零件设计和装配设计这两部分的讲解。在零件设计方面，它不仅介绍了各种实体特征的创建（如拉伸、旋转、抽壳、打孔等），还深入讲解了如何合理运用特征树、如何进行尺寸驱动设计，以及如何通过倒角、圆角等细节来优化零件的结构和外观。尤其是在介绍零件之间的关系和参数化更新时，作者通过一些具体的例子，生动地展示了CATIA V5强大的参数化能力，让我深刻体会到“一次建模，多次修改”的便捷。而在装配设计部分，它则详细讲解了各种约束的类型和应用，如何进行组件的添加、删除、移动和旋转，以及如何利用爆炸图和干涉检查来分析装配体的合理性。书中的许多小技巧，比如如何快速定位组件、如何批量修改约束等，都非常实用，能极大地提高工作效率。读完这两章，我感觉自己已经能够独立完成一些相对简单的零件设计和装配任务了。

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说实话，我之前也尝试过学习CATIA V5，但总是觉得无从下手，很多教程都讲得太笼统，或者太专注于某个单一功能。这本书最大的亮点在于它对整体工作流程的梳理，以及对不同模块之间关联性的强调。它并没有孤立地讲解某个命令，而是会放在整个设计流程中来介绍。比如，在讲到钣金设计时，它会先回顾一下之前学过的零件设计基础，然后在此基础上介绍钣金特有的特征，以及如何从零件模型转换为钣金件，再到如何生成展开图。这种由点及面的讲解方式，让我能够更好地理解不同模块的功能定位和相互作用。我尤其喜欢它在“高级草图”和“特征识别”这两个章节的处理。它并没有把这些内容讲得过于晦涩，而是通过一些巧妙的案例，让我理解到这些高级功能在实际设计中是如何发挥作用的，比如如何利用约束和关系式来自动调整模型，以及如何让软件“智能”地识别模型中的特征。这本书给我一种“知其然，更知其所以然”的感觉，不再是简单地模仿操作，而是能够理解背后的逻辑，从而触类旁通，举一反三。

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坦白说，我一开始对这本书的期望并不高，想着作为一本“基础教程”，可能内容会比较浅显。但翻开目录，看到里面涵盖的从装配设计到曲面造型的章节，我还是有点小惊喜的。尤其是它在曲面造型这一块，虽然是基础教程，但并没有回避一些相对复杂的概念，比如通过曲率分析来优化曲面质量，以及如何利用扫掠、混合等方法创建出平滑流畅的曲面。作者并没有直接给出“拿来主义”的操作步骤，而是尝试去解释这些操作背后的原理和设计意图，这对于理解曲面设计的“精髓”非常有帮助。我尤其喜欢它在讲解复杂曲面拼接时，对“G0”、“G1”、“G2”连续性的概念的阐述，虽然第一次听可能有点云里雾里，但通过书中的图示和案例，慢慢也能体会到不同连续性对最终曲面效果的影响。而且，它还提到了曲面修复和清理的一些基础技巧，这对于实际项目中遇到的“脏数据”很有指导意义。虽然这本书毕竟是基础教程，在高级曲面功能上肯定有所取舍，但对于想要入门曲面设计，并对曲面质量有基本要求的读者来说，这本书已经提供了非常扎实的起点。

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我一直认为，一本好的技术教程，不仅要教会你“怎么做”，更要让你理解“为什么这么做”。这本书在这方面做得相当出色。它在讲解很多命令的时候，都会穿插一些设计原则和注意事项。比如，在讲到表面扫描的时候，它会强调曲面之间的过渡平滑性，以及如何选择合适的路径和引导线来控制曲面形状。在讲解材料和外观设置时，它不仅仅是告诉你如何给模型赋予颜色和纹理，还会提到如何根据材料的物理属性来选择合适的参数，以及如何利用材质来模拟真实世界中的光照效果。我特别欣赏它在“高级建模技巧”和“数据管理”这两个章节的安排。虽然是基础教程，但它并没有回避一些让新手头疼的问题，比如模型出现错误如何排查，或者如何进行简单的数据备份和版本管理。这些内容对于刚刚接触三维建模的读者来说，是非常宝贵的。它让我明白，建模不仅仅是画图，更是一个涉及到设计、工程、以及项目管理的全过程。这本书就像一位经验丰富的设计师，在教你使用工具的同时，也在分享他的设计理念和工作习惯，让我受益匪浅。

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这本书真的是让我大开眼界，尤其是它在讲解基础概念这块，简直可以说是“娓娓道来”，一点点地把我这个完全的“小白”带入了CATIA V5的世界。我之前对三维建模这块完全是零基础，对各种命令和操作更是摸不着头脑，但这本书的开头部分，对于模型创建的基本原理、草图绘制的逻辑、以及参数化设计的一些核心思想，都解释得非常到位。它不是那种一上来就丢给你一堆复杂指令的书，而是循序渐进，从最简单的点、线、面开始，逐步过渡到曲面和实体。让我印象深刻的是，作者在讲解每一个新概念时，都会配合非常清晰的截图和一步步的操作演示，就像有一位经验丰富的老师在你旁边手把手教学一样。而且，书中的案例也都非常贴合实际应用，不是那种脱离实际的“玩具”模型，而是能够让我感受到这些知识在工业设计、机械制造等领域是如何运用的。我特别喜欢它在介绍草图绘制时，强调的约束条件和尺寸标注的重要性，这确实是后续建模的基础。读完这部分，我感觉自己不再是面对一堆乱码，而是真正理解了CATIA V5的设计逻辑，为后续更深入的学习打下了坚实的基础。

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