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《普通高等职业教育应用型特色教材•Pro/Engineer野火版零件设计:项目式实例教程》为Pro／ENGINEER(简称ProE)野火版零件设计基础书籍。书中通过一系列的实例，循序渐进、深入浅出地讲解了ProE野火版零件设计的基本功能。内容包括：ProE的建模环境，建模理念，二维草图绘制，三维模型的视角、渲染，绘图基准平面、基准轴的创建，基础特征(拉伸、旋转、扫描、混合、可变截面扫描等)创建，工程特征(倒圆角、倒角、壳、筋、拔模等)创建，曲面建模，特征的阵列与复制，曲面造型，工程图等。其中安排了大量的实际零件建模作为实例，详细、生动、深入地讲解了ProE三维建模的各种方法、命令及技巧。
《数字时代下的机械设计前沿：从概念到实现的工程实践》 本书聚焦于现代机械设计领域的前沿理论、先进制造技术与数字化工具的深度融合，旨在为工程师、设计师以及相关专业学生提供一套系统、深入且具有极强实践指导意义的知识体系。我们不探讨特定软件版本的操作细节，而是着眼于贯穿整个产品生命周期的核心工程思维和方法论。 第一部分：现代工程设计思维与方法论 本部分将彻底解构传统设计流程的局限性，引入适应高速迭代和复杂系统集成的现代设计哲学。 1. 系统工程视角下的产品定义： 需求捕获与量化： 探讨如何从模糊的客户期望中提炼出可验证、可量化的工程需求（如性能指标、可靠性阈值、成本约束）。重点介绍功能分解结构（FBS）和功能分配矩阵的构建，确保设计从一开始就紧密对标最终目标。 设计空间探索与优化策略： 引入拓扑优化、尺寸优化和参数化设计的基础理论。讲解如何利用概率论和统计学方法评估设计风险，并建立多目标优化（MDO）的框架，平衡刚度、重量和制造成本之间的矛盾。 知识工程在设计中的应用： 讨论如何将专家经验、历史设计数据转化为可复用的设计规则和知识库，加速概念设计阶段的决策过程。 2. 仿真实践与虚拟验证： 高保真仿真建模的理论基础： 深入解析有限元分析（FEA）和计算流体力学（CFD）背后的数学模型，包括材料本构关系、边界条件设置的物理意义及其对结果准确性的影响。 多物理场耦合分析： 阐述热-力耦合、流-固耦合等复杂工况下的分析方法。重点剖析如何设计有效的实验验证计划（DOE）来校准仿真模型，实现“仿真驱动设计”（Simulation-Driven Design）。 实时仿真与数字孪生概念： 介绍硬件在环（HIL）和软件在环（SIL）的构建原则，以及数字孪生体在预测性维护、工艺优化中的核心价值。 第二部分：先进制造技术与材料科学的融合 本书将设计与制造视为一个不可分割的整体，探讨新兴制造技术如何反向驱动设计创新。 3. 增材制造（AM）的设计约束与自由度： 面向增材制造的设计（DfAM）： 详细分析支撑结构设计、残余应力控制、孔隙率管理等增材制造特有的设计考量。对比不同AM工艺（如SLM, EBM, FDM）对结构设计参数的影响。 复杂几何体的结构性能评估： 研究晶粒结构、层间结合强度等微观特性如何影响宏观力学性能。介绍晶格结构和点阵结构的设计与性能分析。 后处理对零件性能的影响： 探讨热处理、表面精加工等后处理步骤对最终零件几何精度、表面粗糙度和疲劳寿命的决定性作用。 4. 智能材料与结构设计： 功能性材料的应用： 介绍形状记忆合金（SMA）、压电材料和智能流体在实现自适应或自修复结构中的潜力，以及如何在设计阶段集成这些材料的独特属性。 复合材料的铺层设计与失效分析： 深入研究层压板理论（Classical Lamination Theory），重点讲解纤维角度、厚度对各向异性性能的调控，并引入渐进损伤模型进行复合材料结构失效预测。 第三部分：数字化制造与工业 4.0 衔接 本部分关注如何利用先进的信息技术和自动化手段，实现从设计蓝图到最终产品的无缝转化。 5. 数字化工艺规划与准备： 面向机床的编程逻辑： 不局限于某一CAM软件，而是探讨数控（NC）加工路径生成的通用逻辑，包括刀具路径的优化算法、切削参数的动态调整模型。 机器人与自动化集成设计： 讨论在设计阶段就需考虑机器人抓取、装配、检测接口（Fixturing and End-Effector）的设计要求，实现柔性制造单元的快速重构。 质量控制的数字化转型： 介绍基于激光扫描、CT扫描的逆向工程与质量检测流程，以及如何将检测数据反馈至设计迭代循环中。 6. 产品全生命周期数据管理（PLM基础）： 数据主线的构建： 阐述在多学科设计环境中，如何建立统一的数据模型，确保设计、仿真、工艺和物料清单（BOM）之间信息的一致性和可追溯性。 版本控制与变更管理： 探讨高效的工程变更流程（ECO/ECN）管理策略，确保所有参与方始终基于最新的、已批准的设计基线工作。 本书的特点在于强调“为什么”和“如何做”，而非简单的“点击哪里”。它致力于培养读者在面对全新、未被标准流程覆盖的工程挑战时，依然能够运用扎实的理论基础和系统化的方法论，独立构建出创新且可制造的机械产品。
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