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出版者:

作者:詹友刚 编

出品人:

页数:349

译者:

出版时间:2009-4

价格:49.50元

装帧:

isbn号码:9787111265122

丛书系列:

图书标签:

• AutoCAD
• 绘图
• 教程
• 快速学习
• 设计
• 制图
• 软件
• 工程
• 计算机辅助设计
• CAD

深入解析现代工业设计与工程实践的基石：聚焦前沿软件与跨学科应用 本书籍并非市面上常见的针对某一特定主流CAD软件（如AutoCAD）的入门或速成指南。它将视野投向更广阔的、支撑当代制造业、建筑业和工程设计领域的核心技术与理念，旨在为读者提供一个超越单一工具操作层面的、更具前瞻性和系统性的知识框架。 本书的关注点集中在集成化设计流程、先进的参数化建模技术、仿真分析在设计验证中的作用，以及数字化制造环境下的数据管理与协作。我们相信，在快速迭代的工业环境中，掌握工具的使用技巧固然重要，但理解工具背后的设计哲学和它们如何融入复杂的项目生命周期，才是构建核心竞争力的关键。 第一部分：设计理念的革新与跨领域思维 本部分将探讨设计思维模式在数字化时代所发生的深刻转变。我们不再满足于二维图纸的精准表达，而是迈向以数据为驱动的三维（3D）与多维（4D、5D）协同设计。 1. 参数化与关系驱动设计 (Parametric and Relation-Driven Design)： 详细阐述参数化建模的核心概念，如何通过定义变量、约束和公式，实现设计的智能驱动和快速修改。内容将深入分析这些高级建模技术在复杂曲面设计、结构优化以及标准件库管理中的实际应用案例。我们将剖析不同主流三维CAD/CAE系统（如SolidWorks, Creo, CATIA等）在参数化策略上的异同，并重点讨论如何建立稳健、易于维护的设计模型，避免“死亡模型”的出现。这要求读者具备扎实的数学基础和对结构逻辑的深刻理解，远超基础绘图操作。 2. 拓扑优化与轻量化设计 (Topology Optimization and Lightweight Design)： 本章聚焦于如何利用计算能力，让软件帮助设计师找到材料分布的最优解。我们将介绍有限元分析（FEA）的基础理论如何指导拓扑优化过程，以及如何将优化结果无缝导入到增材制造（3D打印）的工作流程中。讨论的重点将是设计目标（强度、刚度、成本、可制造性）之间的权衡取舍，以及如何根据不同材料特性（金属、复合材料）调整优化算法的边界条件。 3. 人机工程学与用户体验设计在产品开发中的融合： 随着产品越来越注重用户交互，优秀的设计不再仅仅是技术上的可行，还必须是人机友好的。本部分会介绍如何将人体测量学数据和认知心理学原理融入三维建模过程，确保设计的尺寸、操作界面和可维护性达到最优标准。这部分内容涉及的是设计伦理和用户研究方法，而非单纯的软件指令。 第二部分：数字化集成与仿真验证（CAE/PLM 视角） 现代工程项目对设计阶段的验证要求达到了前所未有的高度。本书的第二部分将重点解析设计数据流与仿真验证体系。 1. 计算机辅助工程（CAE）基础与集成仿真策略： 深入讲解结构分析（静力学、模态分析）、热分析和流体动力学（CFD）的基本原理，并重点讨论如何将这些分析结果实时反馈到设计模型中进行迭代。本书将分析主流仿真软件（如Abaqus, Ansys）与设计平台之间的接口技术，强调“设计-分析-修改”闭环的建立，包括网格划分的最佳实践和结果后处理的专业解读。 2. 产品生命周期管理（PLM）与数据主权： 在大型项目中，设计数据管理的重要性已超越单个文件的编辑。本章探讨PLM系统的核心功能，如版本控制、变更管理（ECO/ECR）、物料清单（BOM）的准确生成与维护。读者将学习如何构建一个可追溯、高安全性的工程数据库，确保设计信息在研发、生产、售后服务全生命周期中的一致性。 3. 数字化制造与可制造性设计（DFM/DFA）： 设计成果必须能够高效、准确地被制造出来。本书将详细介绍如何运用设计软件的功能来提前模拟加工过程（如CNC铣削、注塑成型、钣金成型），并自动检查干涉、壁厚、拔模斜度等制造约束。针对增材制造（AM），我们将探讨支撑结构设计、成型方向选择以及后处理对最终零件性能的影响。 第三部分：新兴技术在工程实践中的展望 本部分着眼于未来十年的工程技术趋势，探讨如何将前沿技术融入现有的设计工作流。 1. 工业物联网（IIoT）与数字孪生（Digital Twin）： 讲解如何利用传感器数据和实时反馈构建物理资产的虚拟模型——数字孪生。本书将侧重于设计阶段如何预留必要的接口和数据捕获点，以便在产品投入运行后，设计团队能够基于真实工况数据来优化下一代产品。 2. 增强现实（AR）/虚拟现实（VR）在装配验证与现场指导中的应用： 探讨三维模型如何通过AR/VR技术赋能于现场的装配、维护和质量检测。内容将包括模型轻量化处理、空间定位精度校准以及交互逻辑的设计，使得复杂的工程信息能够以直观的方式被一线人员理解和执行。 3. 基于人工智能（AI）的知识工程与自动化设计： 探讨生成式设计（Generative Design）的原理，即如何利用AI算法根据性能指标自动生成成千上万种潜在设计方案。本书将侧重于如何有效地定义AI的“目标函数”和“约束空间”，从而引导AI产生满足特定工程需求的创新性结果。 --- 总而言之，本书提供的是一个高级工程师的知识图谱，它要求读者不仅熟悉如何操作工具，更重要的是理解工具背后的工程原理、数据流管理规范以及面向未来的制造趋势。它是一本为致力于在复杂系统集成、产品创新和数字化转型中扮演核心角色的专业人士所准备的深度参考资料。

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