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出版者:科学出版社

作者:吴权威

出品人:

页数:480

译者:

出版时间:2004-3-1

价格:52.00

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787030123770

丛书系列:

图书标签:

• SolidWorks
• 2003
• 中文版
• 机械设计
• CAD
• 工程制图
• SolidWorks教程
• SolidWorks实务
• 软件操作
• 入门教程
• 工业设计

数字时代的设计先锋：机械制造的创新实践指南 面向未来制造的深度技术解析与应用实战 本书聚焦于当前工业设计与机械制造领域的核心技术发展趋势，旨在为读者提供一套全面、深入且具有高度实战价值的知识体系。我们探讨的重点在于如何利用前沿的数字化工具与方法论，驱动产品创新、优化生产流程，并最终提升企业的核心竞争力。 第一部分：现代产品开发流程的重塑与优化 第1章：从概念到实体的全景式工程管理 本章深入剖析了现代产品开发周期（NPD）的各个阶段，着重强调了“同步工程”（Concurrent Engineering）在缩短上市时间（Time-to-Market）中的关键作用。我们将系统地介绍如何利用项目管理工具（如敏捷方法论在工程设计中的应用）来有效协调跨部门资源。讨论内容包括需求捕获、设计规范的量化与验证，以及在初步概念阶段如何进行快速原型迭代和风险评估。此外，详细阐述了如何建立一套有效的工程变更管理（ECO/ECR）流程，确保设计迭代过程中的信息准确性和可追溯性。 第2章：面向制造的设计（DFM）与面向装配的设计（DFA）的深度融合 本章不再局限于传统的设计规则，而是探讨如何将DFM/DFA理念融入到设计过程的早期阶段。内容涵盖了：先进成型工艺（如精密铸造、增材制造）对设计参数的具体约束与优化建议；复杂结构件的材料选择对可加工性的影响分析；以及如何通过模块化设计策略，系统性地降低装配复杂度和潜在的错误率。重点解析了如何利用仿真工具对装配顺序进行预演和节拍时间分析。 第二部分：高级仿真技术与性能验证 第3章：结构动力学与疲劳寿命的精确预测 本部分聚焦于工程仿真领域的前沿技术。详细介绍了有限元分析（FEA）在线性静力学分析之外的应用，特别是模态分析、瞬态响应分析在识别结构共振风险中的重要性。深入探讨了高周疲劳（HCF）和低周疲劳（LCF）的评估方法，包括应力/应变寿命法和断裂力学方法的实际操作要点。案例分析将侧重于复杂载荷工况下的多物理场耦合效应评估。 第4章：流体动力学（CFD）在热管理与气动设计中的应用 本章系统讲解了计算流体力学（CFD）的求解器选择、网格划分的质量控制策略，以及边界条件的精确设定。内容包括：针对电子设备散热的强制对流与自然对流分析；复杂流道设计中压力损失的最小化；以及通过优化外形设计实现的气动阻力降低。我们将探讨瞬态流动模拟（如漩涡脱落）在预测设备动态性能方面的价值。 第5章：多物理场耦合分析与优化迭代 本章是高级仿真技术的集成应用。重点讨论热-结构耦合分析（Thermo-Mechanical Coupling）在精密仪器和发动机部件设计中的必要性，例如如何评估温度梯度导致的残余应力。此外，还将介绍如何结合拓扑优化（Topology Optimization）技术，在满足强度和刚度要求的前提下，实现材料用量的最小化和结构轻量化设计，并讨论优化结果的工程可行性后处理。 第三部分：数字化制造的集成与智能制造 第6章：数控加工策略与高精度制造工艺 本章侧重于如何将数字模型准确、高效地转化为物理实体。详细介绍了五轴联动加工、车铣复合加工的编程策略，以及刀具路径的优化算法，以减少刀具磨损和表面粗糙度。重点分析了复杂曲面和自由曲面的表面质量控制标准（如光顺性、曲率连续性）及其在CAM系统中的实现。 第7章：增材制造（AM）的工艺链管理与后处理 本部分紧跟当前制造业的革命性趋势。详细对比了选择性激光烧结（SLS）、选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）等主流金属增材制造技术的工艺窗口、材料特性和适用场景。着重讲解了增材制造特有的设计考量，如支撑结构设计、残余应力的控制，以及对最终部件机械性能（各向异性）的评估与后处理（热等静压HIP）。 第8章：产品全生命周期数据管理与互操作性 本章关注数字化信息流的构建。深入探讨了产品数据管理（PDM）系统在管理设计版本、技术文档和物料清单（BOM）中的核心作用。强调了不同CAD/CAE/CAM系统间数据交换的标准（如STEP, IGES）的有效应用，以确保整个供应链中的数据无损传递和版本一致性，为实现工业物联网（IIoT）奠定数据基础。 第四部分：前沿技术在工程实践中的落地 第9章：人机工程学与用户体验驱动的设计 本章将工程设计与人性化因素相结合。探讨如何应用生物力学模型和人体扫描数据，来评估产品操作的舒适性、安全性与效率。内容包括工作站布局的人体工学分析，以及如何通过虚拟现实（VR）技术在设计早期阶段进行沉浸式用户体验测试，确保设计符合终端用户的实际需求。 第10章：面向工业4.0的智能产品嵌入式系统概述 最后，本章展望了智能产品的发展方向。简要介绍了传感器技术、微控制器（MCU）选型在嵌入式产品设计中的基本要求。讨论了如何将设计数据与远程监控、预测性维护（PdM）相结合，从而实现产品在“使用中”的性能优化和寿命延长，标志着传统机械设计向服务化转型的方向。 本书的每一章节均配有详实的工程案例分析和技术规范参考，旨在帮助工程师和技术人员跨越理论与实践的鸿沟，掌握驱动下一代产品创新的关键技能。

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