ProENGINEER Wildfire零件设计<进阶篇上>(附光盘) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国铁道出版社

作者:林清安

出品人:

页数:392

译者:

出版时间:2004-8

价格:49.00元

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787113060916

丛书系列:

图书标签:

• Pro/ENGINEER
• Wildfire
• 零件设计
• 机械设计
• CAD
• 工程软件
• 上机实践
• 教程
• 光盘
• ProE
• 进阶

《机械设计与制造前沿技术解析》 内容导览：深度剖析现代工业制造体系的创新驱动力 本书并非聚焦于特定软件的操作指南，而是致力于为读者构建一个宏观而深入的现代机械设计与制造技术体系认知框架。我们旨在探讨那些驱动行业变革、提升产品性能与制造效率的核心理论、先进方法以及新兴技术趋势，从而帮助工程师和技术人员站在更高的维度上理解和驾驭工程实践。 全书结构围绕“设计思维的演进”、“先进制造模式的革新”以及“数字化赋能的未来”三大主线展开，内容涵盖了从材料科学突破到智能系统集成的广阔领域。 --- 第一部分：设计哲学的迭代与复杂系统建模 本部分深入探讨了当代工程设计中对可靠性、轻量化和多功能集成的更高要求，以及支撑这些需求的设计理论基础。 第一章：面向性能的设计（Design for Performance, DfP） 本章超越了传统的功能实现层面，着重讲解如何通过定量分析和仿真手段，将设计目标直接转化为可量化的性能指标。内容包括： 多学科优化（Multidisciplinary Optimization, MDO）基础理论： 如何平衡结构强度、热管理、流体动力学和电磁兼容性等相互制约的设计目标。讲解层次化优化架构（Hierarchical Optimization Architecture）的应用场景。 概率设计与鲁棒性分析： 探讨在不确定性环境下（材料批次波动、制造误差、环境载荷变化）确保产品性能稳定的方法。重点介绍可靠性工程中的极限状态分析（Limit State Function）及其在拓扑优化设计中的约束集成。 疲劳寿命的精确预测与管理： 深入分析高周疲劳和低周疲劳的损伤累积模型。介绍基于应变控制的LCF分析方法，以及如何利用随机载荷谱进行寿命评估。 第二章：先进材料在结构设计中的应用 本章聚焦于新型工程材料带来的设计机遇与挑战。 轻量化材料体系的结构适应性： 详细分析高性能复合材料（如碳纤维增强热塑性复合材料、陶瓷基复合材料）的各向异性力学行为。讲解如何根据材料特性调整铺层设计和连接技术。 增材制造（Additive Manufacturing, AM）的材料特性与约束： 不讨论具体的增材制造软件，而是侧重于从材料科学角度解析增材制造过程中产生的残余应力、微观组织变化（如晶粒结构、孔隙率）对宏观力学性能的影响。探讨如何设计“增材制造友好型”结构。 智能与功能集成材料： 介绍形状记忆合金（SMA）、压电材料在结构健康监测（SHM）和主动控制系统中的应用潜力，以及如何将功能性与结构性设计融合。 第三章：复杂几何体与拓扑优化的深化应用 本章探讨如何生成和管理超越传统参数化建模能力的复杂几何形态。 先进拓扑优化算法： 介绍密度法（SIMP）、水平集法（Level Set Method）在解决制造约束下的结构优化问题中的最新进展。重点分析如何处理多尺度问题和非线性载荷条件下的优化收敛性。 自由形态曲面与NURBS的高级应用： 探讨在航空航天和高端汽车设计中，如何利用非均匀有理B样条（NURBS）精确表达复杂曲面，并实现曲面设计与有限元分析结果的迭代耦合。 参数化建模的深度扩展： 介绍如何构建基于设计空间探索的参数化模型，而非仅仅是基于特征的修改，以应对高维设计变量的挑战。 --- 第二部分：制造模式的革新与工艺仿真 本部分将视角从设计图纸转向实际生产过程，重点解析数字化技术如何优化和预测制造过程，确保设计意图的完美落地。 第四章：面向制造的设计（Design for Manufacturing, DfM）的数字化转型 本章强调在设计阶段就要充分考虑制造的可行性、成本和质量控制。 高级数控（CNC）加工路径的优化理论： 不涉及特定CAM软件，而是阐述五轴及以上联动加工中的运动学控制原理、刀具路径的几何优化算法，以及如何减少表面残余应力和颤振。 铸造与焊接过程的精确热-力耦合仿真： 深入探讨凝固过程中的冶金变化、应力松弛与残余变形的预测模型。分析如何通过优化浇注系统和冷却策略来消除铸造缺陷。 模具设计与注塑成型仿真： 侧重于流变学原理在填充、保压和冷却阶段的应用，分析如何通过仿真预测翘曲变形和纤维取向对零件性能的影响。 第五章：增材制造工艺链的质量控制与验证 本章从工程验证的角度审视3D打印技术。 增材制造过程中的动态建模： 分析激光熔融、粉末床层和热梯度对材料微结构的影响模型。讲解如何利用实时传感器数据反馈来调整工艺参数。 后处理对零件性能的决定性作用： 讨论热等静压（HIP）、热处理、表面精加工等后处理步骤如何消除内部缺陷、改善晶粒结构，并恢复增材制造零件的预期力学性能。 AM件的无损检测（NDT）方法： 介绍适用于增材制造零件的X射线CT、超声波检测等技术的局限性与优势，确保质量可追溯性。 第六章：柔性制造系统与自动化集成 本章展望了未来工厂的运作模式。 工业机器人与协作机器人（Cobots）的运动规划： 探讨在复杂装配任务中，如何利用先进的路径规划算法（如RRT）实现最优节拍时间和避障。 自动化装配的夹具设计与接触力学： 分析柔性夹具和自适应工具的设计原则，以及如何通过力/扭矩传感器实现高精度的“无返工”装配。 --- 第三部分：数字化与系统集成的前沿 本部分探讨信息技术如何深度融入产品生命周期管理（PLM）的各个环节，实现真正的智能制造。 第七章：数字孪生（Digital Twin）的构建与应用 本章将数字孪生视为一个跨越设计、制造和运维的闭环系统。 数字孪生的核心建模层次： 区分描述性模型、诊断性模型、预测性模型和规范性模型。重点讲解如何将物理测试数据、历史运行数据与高保真CAE模型进行实时映射与校准。 数据驱动的性能反馈： 探讨如何利用物联网（IoT）传感器数据，通过数据挖掘和机器学习，对设计模型进行持续的修正和优化，实现从“一次设计”到“持续优化”的转变。 第八章：先进仿真技术在系统层面的集成 本章关注高集成度产品的建模挑战。 机电耦合与热-固-流多物理场仿真： 讲解在电动汽车、精密仪器等领域，如何有效集成电磁场、流体流动、结构形变和温度场，并解决不同场域间的计算效率和数据传递问题。 系统级建模（Modelica/Dymola视角）： 介绍基于方程的建模语言在描述复杂机电系统行为（如悬架系统、动力总成）中的优势，强调组件级与系统级模型的无缝集成。 第九章：人机交互与知识工程在设计中的体现 工程知识的显式化与管理： 探讨如何利用本体论和语义网技术，将工程师的隐性经验转化为可被计算机理解和复用的知识库，指导设计决策。 虚拟现实（VR）与增强现实（AR）在设计评审与现场维护中的应用： 聚焦于这些技术如何提升跨地域团队的协同效率，以及如何将实时维护数据叠加到物理设备模型上。 总结与展望： 本书旨在提供一个知识的广阔地图，强调的是工程思维的深度、跨学科的融合能力以及对新兴技术趋势的战略性把握。掌握这些前沿理念，是应对未来复杂工程挑战的关键所在。 目标读者： 机械、材料、自动化、航空航天等工程专业的研究生、高级工程师、技术研发人员，以及致力于向数字化和智能化方向转型的工程管理者。

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