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《Pro/ENGINEER实用教程》循序渐进地介绍了Pro／ENGINEER概述、草绘、基准特征、基础特征、工程特征、特征复制、高级特征应用、曲面造型基础、修饰特征、装配设计、工程图等内容。《Pro/ENGINEER实用教程》将重点内容结合典型操作实例来辅助讲解，从而帮助初学者快速掌握软件的基本用法及相关的设计技巧。
机械设计与制造领域的前沿探索：新一代CAD/CAE/CAM技术综合应用实践 本书导读： 在全球制造业向智能制造迈进的浪潮中，传统的设计与制造流程正经历着深刻的变革。本书旨在为读者提供一个超越单一软件工具范畴的、涵盖现代产品开发全生命周期的系统性知识框架。我们聚焦于如何整合尖端的计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）和计算机辅助制造（CAM）技术，以实现高效、创新和可持续的产品交付。本书不是对特定商业软件的操作手册，而是致力于提升工程师的系统思维、问题解决能力和跨学科集成能力。 --- 第一部分：面向智能制造的产品数据管理与协同设计 本部分深入探讨了在数字化车间环境中，产品数据的核心地位以及如何构建高效的协同工作流程。 第一章：数字化产品生命周期（PLM）的战略意义与架构 本章首先剖析了现代制造业对集成化管理系统的迫切需求。我们不讨论任何具体PLM软件的界面，而是重点阐述PLM系统的核心价值驱动因素：如何通过统一的数据源确保“单一事实真相”（Single Source of Truth）；如何管理设计变更流程的合规性与追溯性；以及如何将设计、仿真、制造、供应链信息无缝集成。重点分析了基于模型的定义（Model-Based Definition, MBD）在消除二维图纸依赖性方面的潜力，以及其对下游制造环节的赋能作用。讨论了数据安全、版本控制和知识产权保护在分布式团队中的实施策略。 第二章：参数化建模的深度理解与复杂形体创成 本章超越了基础的拉伸、旋转等几何操作，深入探讨了高级特征建模哲学。我们将分析如何利用复杂的约束方程、参数驱动的特征库以及自适应拓扑结构来实现高度可配置的产品族设计。内容包括非线性曲面（如NURBS、细分曲面）在工程美学和气动/流体优化中的应用，以及如何构建健壮的特征历史树，以应对设计迭代中可能出现的拓扑错误和几何失效问题。讨论了面向装配体的自顶向下设计方法（Top-Down Design）在大型复杂系统集成中的效率优势。 第三章：产品配置系统（CPQ）与知识驱动设计 本章探讨如何将工程知识固化到设计流程中，实现快速、准确的配置化设计。我们将分析构建设计规则引擎（Design Rule Engine）的基本逻辑，包括输入参数校验、约束条件自动判定、标准件库调用和生成式设计初探。目标是使非专业人员也能基于预设规则快速生成符合工程规范的定制化产品方案，从而大幅缩短前端配置时间。 --- 第二部分：工程仿真与性能验证的跨尺度集成 本部分聚焦于如何利用计算方法在虚拟环境中对产品性能进行全面、多物理场的验证，实现“零缺陷”设计目标。 第四章：有限元分析（FEA）的理论基础与网格策略精进 本章不侧重于点击式操作，而是深入探讨有限元方法的内核。内容涵盖单元类型选择的适用性（如梁单元、壳单元、体单元的精度与计算成本权衡）、接触算法（如惩罚法、增广拉格朗日法）的收敛性分析。尤其强调网格质量对结果精度的决定性影响，包括边界层网格的生成原则、自适应网格细化技术在应力集中区域的应用，以及如何解读和修正因网格质量导致的奇异解。 第五章：计算流体动力学（CFD）在复杂流动环境中的建模挑战 本章关注涉及流体（液体或气体）与固体结构相互作用的复杂问题。我们将分析湍流模型（如RANS、LES）的选择依据，如何处理固壁边界层的准确解析，以及动网格技术在模拟运动部件（如阀门开启、叶轮旋转）中的应用。讨论了如何有效耦合热传递问题，例如在电子设备散热或传热设备中的应用场景。 第六章：多物理场耦合仿真与优化迭代 本章是仿真技术的集成点。重点分析热-力耦合（Thermo-Mechanical）和流-固耦合（FSI）的原理与实施难点。我们将阐述如何设计优化循环，将仿真结果（如最大应力点、热点区域）反馈给设计模型，通过参数化修改自动驱动仿真分析，直到满足预设的多目标性能指标（如轻量化、刚度、可靠性）。 --- 第三部分：智能制造路径规划与增材/减材制造集成 本部分关注如何将数字化设计成果转化为精确的物理制造过程，特别是面向先进制造技术（增材制造与五轴加工）。 第七章：增材制造（AM）准备：工艺约束与结构优化 本章探讨增材制造（3D打印）对传统设计思维的颠覆。内容包括面向增材制造的设计（DfAM）原则，如避免悬垂角、优化支撑结构设计，以及理解不同增材工艺（如粉末床熔融、定向能量沉积）的独特冶金和几何限制。重点分析拓扑优化的结果如何被转化为可制造的增材零件，并讨论如何通过晶格结构填充来实现轻量化与功能集成。 第八章：复杂曲面加工的刀具路径规划与后处理 本章聚焦于高精度、复杂曲面的数控（NC）加工策略。我们不教授特定后处理软件的使用，而是解析五轴联动加工的运动学原理，如何避免刀具干涉、实现有效的切削角度，以及如何处理长悬伸刀具的振动问题。内容包括等值法、投影法等不同路径生成算法的优缺点，以及如何通过路径优化减少机床移动距离、提高表面光洁度和加工效率。 第九章：制造公差分析与质量控制的数字化衔接 本章强调设计与制造之间的反馈闭环。我们将介绍统计过程控制（SPC）在数字化车间的集成，如何通过三维扫描数据与原始CAD模型进行偏差分析（Deviation Analysis），以量化制造误差。讨论公差链分析在复杂装配体中的应用，以及如何利用形位公差（GD&T）的数字化表达来指导CMM（坐标测量机）的检测路径，确保产品符合设计意图。 --- 本书的读者定位： 本书面向具有一定机械设计基础的工程专业学生、希望向数字化集成制造转型的资深工程师，以及对产品开发全流程优化感兴趣的技术管理者。它提供的是一种面向未来的、跨工具链的系统化解决方案思维。
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