电子技术基础与技能学习指导与同步练习 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:张金华 编

出品人:

页数:109

译者:

出版时间:2010-7

价格:22.20元

装帧:

isbn号码:9787040269574

丛书系列:

图书标签:

• 电子技术
• 基础
• 技能
• 学习
• 练习
• 同步
• 电路
• 元器件
• 实验
• 教程

深入探索现代机械设计的前沿：基于C4D与参数化思维的创新实践 本书聚焦于当前机械设计领域最前沿的技术趋势与核心方法论，旨在为工程技术人员、高级技术院校师生以及追求设计创新与效率提升的专业人士提供一套系统、深入且极具实战价值的指导手册。它超越了传统机械制图和基础理论的范畴，直接切入数字化、智能化设计的高级应用层面。 --- 第一部分：数字化设计范式的重构与前置思维 本部分着力于构建现代机械设计师的思维框架，强调“设计即编程，模型即数据”的核心理念。我们首先探讨了从传统CAD到参数化/生成式设计的范式转变，分析了这种转变对设计流程、迭代速度以及最终产品性能的根本性影响。 1.1 参数化设计哲学：从固定到灵活的跃迁 深入剖析参数化设计（Parametric Design）的底层逻辑，不仅仅停留在软件操作层面，更深入探讨了其在结构优化、多目标决策和复杂曲面生成中的哲学意义。内容涵盖： 约束驱动建模（Constraint-Driven Modeling）： 如何利用几何约束、工程公差和功能需求驱动三维模型的演化。详细讲解如何建立健壮的参数化家族（Family/Block）体系，确保设计变更时模型间的内在一致性。 关系式驱动的性能验证： 结合轻量化、强度校核等工程指标，建立与设计变量关联的性能评估模型。探讨如何利用简单的脚本语言（如Python基础语法在设计环境中的应用）实现参数的自动计算与反馈。 面向装配的设计（Design for Assembly, DFA）： 利用参数化工具预设装配规则和干涉检测机制，实现“一次成型”的装配可行性验证，显著减少物理样机制作的次数。 1.2 C4D在工业设计与工程可视化中的角色定位 本书的特色之一是将Cinema 4D（C4D）作为核心的可视化与概念验证平台。尽管C4D常用于影视动画，但其强大的多边形建模能力、实时渲染引擎和对复杂几何体的友好处理，使其成为机械概念设计和高级工程渲染的有力工具。 从CAD到C4D的数据桥接与优化： 详细介绍如何高效、无损地导入主流CAD软件（如SolidWorks, Creo）的复杂装配体，并针对工程数据进行拓扑优化，使其适用于高品质的渲染和运动分析。 程序化建模与材质系统： 利用C4D的节点式材质系统（Material Nodes） 模拟金属、复合材料、表面处理（拉丝、阳极氧化等）的真实物理特性。探讨X-Particles或类似插件在模拟流体、粉末或微观结构上的潜力，以增强概念设计的表现力。 动态演示与运动学可视化： 教授如何利用C4D的动力学模块（Dynamics） 和关节系统（Rigging） 模拟复杂机械运动，例如多级减速器、凸轮机构或柔性部件的实际工作状态，极大地提升了设计方案的说服力。 --- 第二部分：复杂机构的生成设计与优化策略 本部分聚焦于如何利用上述数字化工具处理传统方法难以应对的高复杂度、多变量优化问题，特别是那些对材料效率和结构性能要求极高的场景。 2.1 拓扑优化与仿生结构设计 超越传统的有限元分析（FEA）输出结果的简单应用，本书指导读者如何将拓扑优化结果转化为可制造、具有美学价值的参数化模型。 优化结果的逆向重构： 讲解如何使用C4D的细分曲面（Subdivision Surfaces） 和体素化（Voxelization） 技术，将FEA软件导出的不规则网格数据平滑化、结构化，并重新赋予参数控制能力。 仿生结构的应用： 借鉴自然界中的蜂窝、骨骼结构，设计具有高比强度和刚度的内部支撑结构。重点在于如何将这些复杂的、非线性的几何特征嵌入到可变刚度框架中。 增材制造（Additive Manufacturing）的约束整合： 在生成设计阶段，就将打印方向、支撑需求、最小壁厚等AM工艺约束转化为设计参数，确保生成的结果可以直接用于3D打印，避免后期返工。 2.2 运动学复杂性管理：从2D到沉浸式3D验证 针对高精度、多自由度运动系统的设计，本书提供了管理和验证复杂运动轨迹的系统方法。 驱动链与逆运动学（Inverse Kinematics, IK）： 利用参数化工具建立复杂的驱动链模型，通过IK设置末端执行器的目标位置，自动计算所有关节的角度，用于机器人末端工具路径的规划或复杂机构的姿态分析。 时间轴与同步化设计： 讲解如何利用C4D的时间轴功能，将多个独立运动部件（如传送带、自动夹具、多轴CNC）的时间序列进行精确同步和干涉检查，确保系统级的运行流畅性。 数据驱动的公差分析： 结合统计学方法，将设计参数的制造公差视为概率变量，在可视化环境中模拟成千上万次随机装配和运动，直观地展示系统在实际制造环境下的性能波动范围。 --- 第三部分：设计数据流的整合与前瞻 本部分关注设计工作流的效率提升，探讨如何实现设计、工程分析和最终制造信息之间的无缝对接。 3.1 流程自动化与脚本编程基础 为了应对大规模设计迭代的需求，自动化是必经之路。 API接口的初步探索： 介绍主流设计软件中API接口的基本概念，以及如何利用Python或其他脚本语言编写简单的宏命令，实现重复性任务的自动化（例如，批量修改零件名称、导出特定视图、生成BOM的基础数据）。 设计规范的自动化执行： 编写脚本来检查模型是否符合内部或行业的设计规范（如最小圆角半径、标准件库的使用、文档命名约定等），并自动生成检查报告。 3.2 可持续性与生命周期评估的可视化集成 现代设计必须纳入环境考量。 材料用量与重量的实时追踪： 建立参数化模型与工程质量报告的直接关联，任何参数的修改都会即时更新材料体积和预估重量，辅助设计师进行材料选择和用量控制。 可维护性与拆解设计的可视化验证： 利用爆炸图序列和动态拆解演示，评估产品在生命周期末期的可回收性（Design for Disassembly, DFD）。 本书内容严谨，案例丰富，全部基于最新的工业实践和前沿技术，是构建面向未来的、高效率、高可靠性机械设计能力的必备参考书。

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