具体描述
《CADCAM教学基地·Pro/ENGINEER wildfire 3.0产品设计实例精讲》是关于Pro/ENGINEER Wildfire 3.0产品设计的实例教程。全书将内容划分为两个部分。“产品设计基础”部分包括1-9章，其中，1-6章主要介绍了Pro/ENGINEER Wildfire 3.0的绘图命令、实体特征、实体特征的操作及各项命令的操作方法和操作实例；7-8章详细讲解了曲面特征建模的操作方法、实例、曲面特征的操作及曲面特征的综合实例；第9章主要讲了装配图的生成。“产品设计实例”部分包括10-13章，通过对手机、鼠标、MP4及数码相机等典型产品设计实例的剖析，让读者进一步巩固所学知识，进一步体会建立模型应注意的各项问题和相应的设计流程。在“产品设计基础”部分每一章最后都配有“思考与练习”，使读者通过实际思考和演练，更快、更好地掌握所学内容。随书光盘内容为部分实例视频演示文件及全部实例素材源文件。
《CADCAM教学基地·Pro/ENGINEER wildfire 3.0产品设计实例精讲》循序渐进、条理清晰、实例引导、贴近实用，适合作为Pro/E初学者的入门教程，也适合作为高等院校和职业中学机械设计、工业设计等专业学生的专业教材，也是从事产品设计开发的科研人员理想的参考工具。
深入机械设计与制造的广阔天地：超越特定软件版本的工程实践精选 本书旨在为广大机械工程、产品设计及相关领域的专业人士和学生提供一个超越特定软件版本的、聚焦于核心工程原理与前沿设计方法的知识体系。我们深知，在快速迭代的技术环境中，掌握基础原理和系统性的设计流程比单纯依赖某个软件版本更为关键。因此，本书精选了多个现代产品设计与制造领域的关键主题进行深入探讨，旨在构建一个全面、实用的工程知识框架。 第一部分：现代产品生命周期管理与设计哲学 本部分将带读者跳出CAD软件的界面，从宏观层面理解现代产品从概念诞生到最终交付的全过程。 1.1 创新驱动的设计思维：从需求到概念的转化 本章侧重于设计思维（Design Thinking）在工程领域的应用。我们将探讨如何有效地进行市场调研、用户体验分析（UX/UI在机械产品中的体现），以及如何将模糊的需求转化为清晰、可量化的工程规格（Engineering Specifications）。重点内容包括：功能分解、概念生成的技术（如形态发生学、仿生学初步应用）以及如何利用TRIZ等创新方法论系统性地解决设计难题。 1.2 工业化生产的基石：材料科学与工程选择 尽管具体材料的数据库随时间变化，但材料选择的决策逻辑是永恒的。本章将深入探讨工程材料的宏观分类（金属合金、聚合物、复合材料及陶瓷）及其核心性能指标：力学性能（强度、韧性、疲劳极限）、热学性能、电学性能及耐腐蚀性。我们将重点分析在不同载荷、温度和环境条件下，如何依据材料选择准则（Material Selection Charts）进行优化选择，并讨论增材制造（Additive Manufacturing, AM）对传统材料选择流程带来的挑战与机遇。 1.3 质量与可靠性的系统工程 现代产品设计必须将可靠性内建于设计之初。本章介绍可靠性工程的基本概念，包括MTBF（平均无故障时间）、失效率函数、以及威布尔分布（Weibull Analysis）在预测产品寿命中的应用。同时，我们将详细讲解设计可靠性（Design for Reliability, DFR）的方法论，以及如何通过FMEA（失效模式与影响分析）来系统性地识别和规避潜在的设计缺陷。 第二部分：先进结构分析与仿真技术 本部分将探讨超越基础应力分析的复杂计算方法，着重于如何构建准确的有限元模型（FEM）并正确解读结果。 2.1 稳态与瞬态有限元分析（FEA）的深入解析 本章将详细拆解有限元分析的数学基础，重点讨论单元选择（梁、壳、实体单元的适用性）、网格划分（Mesh Generation）的质量对结果精度的影响，以及奇异点（Singularity）的识别与处理。我们将比较线性静力学、几何非线性分析（大变形、接触）和材料非线性分析（塑性、蠕变）的应用场景及求解器设置的关键参数。 2.2 动态行为与模态分析 对于承受振动或冲击载荷的部件，动态分析至关重要。本章将讲解自由振动（固有频率与振型分析）的基本理论，并深入探讨如何进行强制响应分析和瞬态动力学分析。如何避免“蜂鸣”效应（Modal Overlap）以及如何通过刚度设计或增加阻尼来优化结构的动态性能，是本章的实践重点。 2.3 热-力耦合分析与疲劳寿命预测 探讨如何对同时承受热载荷和机械载荷的部件进行耦合分析，例如发动机部件或电子设备散热结构。此外，本章将详细介绍低周疲劳（LCF）和高周疲劳（HCF）的评估方法，包括S-N曲线法、E-N曲线法，以及如何结合仿真结果和材料寿命数据来预测实际工况下的疲劳寿命。 第三部分：面向制造的设计（DFM）与工装集成 优秀的设计必须是可制造的。本部分将聚焦于如何将设计意图高效地转化为物理实体，并集成先进的制造工艺。 3.1 模具设计与注塑成型优化 针对塑料制品设计，本章将系统讲解塑件设计的基本规则（拔模斜度、壁厚均匀性、加强筋设计）。重点分析流道平衡、冷却系统设计对塑件外观和尺寸精度的影响，以及如何利用CAE工具来模拟熔接痕、缩孔和翘曲现象，并提供具体的补救设计策略。 3.2 机械加工工艺规划与夹具设计 本章侧重于传统切削加工（铣削、车削）的设计考虑。我们将深入探讨特征识别、公差分配的策略，特别是GD&T（几何尺寸与公差）的实际应用，确保可制造性和互换性。此外，我们将介绍如何设计高效、高精度的机床夹具，以应对复杂曲面零件的装夹和定位挑战。 3.3 增材制造的设计准则与后处理 鉴于增材制造（如SLM, FDM）的普及，本章专门探讨“设计自由度”的利用。内容包括面向增材制造的设计（DFAM）的核心原则，如悬空角控制、支撑结构的设计与去除、以及如何通过优化打印方向来平衡残余应力和表面质量。 第四部分：系统集成与机电一体化基础 现代产品往往是机械、电子和软件的集成体。本部分提供集成设计所需的接口规范和协同工作方法。 4.1 机械-电子接口规范与热管理 探讨机械结构如何为电子元件提供保护、连接和散热路径。重点分析PCB板的安装结构设计、连接器选型（电气负载与机械应力）、以及微流体散热、导热垫片等关键热管理元件的集成设计。 4.2 运动控制与传动系统的选型优化 本章覆盖基础的运动学与动力学应用，包括齿轮传动（精度等级、啮合分析）、轴承选型（寿命与刚度考量）以及电机与减速器的匹配。分析如何通过系统仿真来确定最佳的控制参数，以实现平稳、高效的运动轨迹。 通过对上述四大领域的系统性阐述，本书旨在培养读者一种贯穿整个产品开发周期的、基于工程原理的批判性思维，使读者无论面对何种软件版本或新的制造技术，都能以扎实的理论基础和成熟的设计流程应对挑战。
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