具体描述
《Pro/ENGINEER野火版3.0从入门到精通》详细介绍了3D建模软件Pro/ENGINEER的最新版本——野火版3.0的基本功能。书中内容包括软件基本操作、绘制2D几何图、创建基准特征、各种常用基本特征工具(拉伸、旋转、孔、圆角、扫描、混合和扫描混合等)、特征的编辑与操作、曲面创建与操作、零件装配和绘制工程图等。最后《Pro/ENGINEER野火版3.0从入门到精通》举例介绍了如何使用这些基本功能创建实际工程中的零件——摩托车发动机。
《Pro/ENGINEER野火版3.0从入门到精通》选用了大量实例，叙述清晰，深入浅出，适合初学者学习Pro/ENGINEER软件，也适合其他读者学习Pro/ENGINEER野火版3.0的使用方法与建模技巧。
机械设计与制造领域的前沿探索与实践指南 内容概要： 本书籍汇集了当代机械设计与制造领域最前沿的技术革新、理论深度与工程实践经验。它并非侧重于单一软件工具的精通，而是旨在为工程技术人员提供一个宏观的视角，理解和掌握驱动现代制造业发展的核心动力。全书内容聚焦于高端数控技术、增材制造（3D打印）的深度应用、智能制造系统集成、新材料的性能分析与结构优化，以及先进的有限元分析（FEA）理论与实践。 本书的结构分为四大核心板块，每一部分都深入探讨了当前工程界面临的关键挑战与解决方案： --- 第一部分：面向工业4.0的数字化设计与仿真集成 本部分着重阐述了传统CAD/CAM/CAE工作流程如何向高度集成的数字化双生（Digital Twin）系统演进。我们探讨的重点在于如何利用数据驱动的决策来优化设计循环，而非仅仅停留在模型创建层面。 1. 知识驱动的参数化建模 我们深入分析了参数化设计背后的逻辑构建，超越了基础的几何约束。重点讨论了“设计意图”（Design Intent）的捕获与管理，特别是在处理复杂曲面和大型装配体时的自适应特征重建技术。内容涵盖了如何利用专有知识库（Knowledge Base）驱动模型自动生成符合标准和规范的变体，以及如何利用脚本化编程（如Python在CAD环境中的应用）实现设计流程的自动化校验。 2. 高性能计算在结构分析中的应用（深度FEA/CFD） 本章摒弃了基础的静力学分析介绍，直接切入高性能计算（HPC）在复杂物理场模拟中的应用。详细解析了非线性材料模型（如超弹性、粘塑性）的选用与校准，重点讲解了接触算法的选择对收敛性的影响，尤其是在高应变率冲击分析和疲劳寿命预测中的精确性要求。此外，还涵盖了多物理场耦合分析（如热-结构耦合、流固耦合）的建模策略，以及如何有效后处理海量仿真数据以提取关键工程指标。 3. 制造约束的实时反馈与优化 本部分探讨了“可制造性设计”（DFM）的实时化。我们详细介绍了拓扑优化（Topology Optimization）在减轻重量和提升刚度方面的最新算法进展，并对比了不同优化目标函数（如最小化应力集中 vs. 提高模态频率）对最终几何形状的影响。更重要的是，内容涵盖了如何将这些优化结果无缝传递给后续的CAM系统，并集成过程控制和质量反馈机制。 --- 第二部分：增材制造（AM）的工艺链与材料科学 本书将增材制造视为一个完整的工程系统，而非仅仅是“打印”一个零件。重点关注如何从材料选择到最终零件性能验证的全链条控制。 1. 选区激光熔化（SLM）与电子束熔化（EBM）的工艺参数寻优 本章细致剖析了激光扫描策略（如跳跃扫描、病床扫描）对残余应力和孔隙率的决定性影响。我们提供了针对Inconel 718和Ti6Al4V等关键航空航天合金的工艺窗口（Process Window）构建方法，以及如何利用在线监控系统（如光谱分析和熔池成像）对打印过程进行实时质量控制。 2. AM零件的后处理与性能提升 增材制造零件的力学性能往往依赖于有效的后处理。本部分详细介绍了热等静压（HIP）在消除内部孔隙、改善微观结构方面的机制，并对比了不同热处理方案对增材制造零件晶粒尺寸和各向异性强度的影响。此外，还探讨了表面完整性修复技术，如精密机械加工与表面抛光对疲劳性能的提升作用。 3. 复杂功能集成与异构材料打印 超越单一材料的打印，本书探讨了如何利用多喷头或多激光源实现零件内部的功能梯度材料（FGM）分布，或实现金属与陶瓷、聚合物的界面连接，为传感器植入、导热/导电路径优化提供新的设计思路。 --- 第三部分：智能制造与自动化生产系统集成 本部分聚焦于如何利用信息技术（IT）与运营技术（OT）的融合，构建柔性、高效的智能车间。 1. 机器人化装配与视觉引导系统 内容涵盖了高精度机器人（如六轴或SCARA）在复杂装配任务中的路径规划与离线编程技术。重点分析了2D/3D视觉系统在零件定位、缺陷检测和动态轨迹修正中的集成方案，以及如何实现传感器数据（如力矩传感器反馈）驱动的自适应装配过程，以应对公差链带来的装配干涉问题。 2. 工业物联网（IIoT）与数据采集架构 本书详细介绍了OPC UA、MQTT等工业通信协议在车间设备互联中的应用。探讨了如何构建一个分层的、高可靠性的数据采集架构，以实现对CNC机床、计量设备和自动化生产线的远程健康监控（Condition Monitoring）和预测性维护（Predictive Maintenance）。 3. 制造执行系统（MES）与企业资源规划（ERP）的协同 探讨了如何通过MES系统实现从工单下达到零件入库的全流程数据闭环管理。重点分析了如何利用实时生产数据（如机床利用率、首次通过率First Pass Yield）驱动ERP系统中的生产调度和物料需求计划的动态调整。 --- 第四部分：先进材料性能与结构失效分析 本部分深入材料科学前沿，为设计更安全、更耐用的结构提供理论基础。 1. 复合材料（MMC/CMC）的设计与失效模式 重点分析了纤维增强复合材料（如碳纤维/环氧树脂）的层合板理论，并详细介绍了如入式失效准则（如Hashin准则）在预测基体和纤维损伤方面的应用。同时，探讨了金属基复合材料在高温和高载荷工况下的蠕变与疲劳行为。 2. 疲劳与断裂力学的工程应用 超越经典的S-N曲线分析，本书深入讲解了断裂韧性测试（如Charpy冲击和KIC测试）的实际操作与数据解读。内容涵盖了如何利用应力强度因子分析裂纹扩展速率，并结合增材制造的各向异性特点，评估关键承力部件的剩余寿命。 3. 微观结构对宏观性能的影响 本章联系了材料制备工艺与最终力学性能的关系。通过介绍扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等表征技术，解释了晶粒尺寸、析出相分布、内应力场等微观特征如何直接影响材料的屈服强度、韧性和疲劳寿命。 --- 目标读者： 本书面向具有一定机械基础知识的工程师、设计人员、制造工艺专家，以及从事机械、材料、自动化相关专业的高年级本科生和研究生。它要求读者不仅熟悉基础的设计原理，更渴望掌握如何将前沿技术转化为实际生产力的跨学科知识体系。本书旨在培养读者从“会使用工具”到“设计系统”的战略性工程思维。
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