Unigraphics V16曲面设计应用

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出版者:科学出版社
作者:夸克工作室
出品人:
页数:365
译者:
出版时间:2001-1
价格:63.00元
装帧:
isbn号码:9787030080233
丛书系列:
图书标签:
  • Unigraphics
  • V16
  • 曲面设计
  • CAD/CAM
  • 机械设计
  • 工业设计
  • 建模
  • 软件应用
  • UG
  • 数字化设计
  • 工程图学
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具体描述

本书为夸克工作室CAID/CAD

《高级机械设计与工程实践》 导言:现代工业设计与制造的基石 在当今高度集成化与精细化的制造业环境中,机械设计不再仅仅是部件的简单组合,而是对系统性能、可靠性、成本效益和可持续性的全面考量。本书《高级机械设计与工程实践》旨在为工程师、设计师以及高年级工科学生提供一个深入、全面且高度实用的知识体系,用以应对复杂机械系统设计中的挑战。它超越了基础理论的介绍,聚焦于前沿的设计方法论、先进的材料应用、关键的分析技术以及现代工程项目管理的核心理念。 第一部分:复杂机械系统的理论基础与设计方法 本部分构筑了进行高水平机械设计所必需的理论框架。 第一章:现代机械设计理论的深化 本章深入探讨了失效理论的最新发展,包括疲劳寿命的随机性模型、蠕变与应力松弛的非线性分析。重点讲解了基于可靠性(Reliability-Based Design Optimization, RBDO)的设计方法,如何将概率论和统计学原理融入到初始设计阶段,以确保产品在预期寿命内的功能满足度。同时,对材料的本构关系(Constitutive Relations)进行了详尽的讨论,特别是针对极端温度、高载荷环境下的合金、复合材料的响应预测。 第二章:高级运动学与动力学分析 本章着重于复杂机构的设计与分析。不同于传统的平面运动分析,本章详细介绍了空间多自由度机构(如并联机器人、高精度机床主轴)的运动学逆解与正解的求解策略,并引入了刚体动力学与柔性体动力学(Flexible Multibody Dynamics)相结合的仿真方法。讨论了如何通过拉格朗日方程和牛顿-欧拉方程对复杂系统的动态特性进行精确建模,并探讨了振动控制、主动降噪技术在机械结构中的应用。 第三章:人机工程学与环境适应性设计 现代设计必须以人为本。本章系统阐述了工业人体测量学数据在设计中的应用,包括工作站的人体尺寸适配、操作力矩的优化。更进一步,本书涵盖了环境因素对机械系统的影响,例如在潮湿、腐蚀性或极端温差环境下的材料选择、密封设计与防护等级(IP Rating)的确定,确保产品在全球范围内的适用性。 第二部分:先进材料与制造工艺的集成 材料科学的进步是推动机械性能提升的关键驱动力。本部分将理论知识与实际制造能力紧密结合。 第四章:高性能工程材料的选择与应用 本章细致分析了新一代工程材料的特性。内容包括高性能铝合金、钛合金在航空航天和高性能汽车领域的应用案例;先进陶瓷与超硬材料在耐磨损部件中的设计考量;以及结构复合材料(如碳纤维增强聚合物)的铺层设计、界面粘接强度分析及其在减轻结构重量中的潜力。对增材制造(Additive Manufacturing, AM)材料的微观结构变化和各向异性性能进行了专门的分析。 第五章:精密与复杂成形制造技术 本章聚焦于如何将设计转化为精确的物理实体。详细介绍了五轴/多轴数控加工(CNC)的刀具路径优化、误差补偿策略。重点深入探讨了特种加工技术,如电火花加工(EDM)、激光切割/熔覆的参数控制,以实现传统工艺难以达到的复杂几何形状和极高表面光洁度。此外,对精密铸造(如失蜡法)的晶粒控制技术也有深入的讲解。 第六章:增材制造(AM)的设计与后处理 鉴于增材制造对设计自由度的巨大解放,本章独立成章。内容包括拓扑优化(Topology Optimization)在AM中的应用,如何设计出轻量化、结构最优化的零件。探讨了选择性激光熔化(SLM)和电子束熔化(EBM)过程中的残余应力、孔隙率控制及其对最终零件力学性能的影响。后处理环节,如热等静压(HIP)、表面精加工工艺对零件寿命的关键作用被详尽阐述。 第三部分:现代分析技术与数字化工程 在数字化时代,仿真和验证是设计迭代的核心环节。 第七章:有限元分析(FEA)的高级应用 本书的FEA章节侧重于高级建模技术,而非基础操作。讨论了非线性材料模型(如超弹性、弹塑性)的准确输入与求解器选择。重点讲解了接触分析(Contact Analysis)中的收敛性问题与解决方案,以及疲劳寿命的S-N曲线与高周/低周疲劳(HCF/LCF)的模拟评估。对接触面压力分布、应力集中点的识别与优化设计给出了实战指导。 第八章:热-结构耦合分析与流体动力学基础 机械系统往往同时受热和力载荷的影响。本章阐述了热传导、热对流与结构形变的耦合分析方法,例如在刹车系统、发动机部件中的应用。同时,提供了计算流体力学(CFD)在机械设计中的入门指导,侧重于如何利用CFD结果(如流体压力、热边界条件)反作用于结构有限元分析,以进行更真实的系统级评估。 第九章:系统集成与数字化样机构建 本章将设计流程提升到系统层面。讲解了如何使用多学科仿真平台(MDO)将运动学、热力学、结构强度等模块集成在一个统一的数字模型中。内容涵盖了参数化设计(Parametric Design)的工作流程,如何通过自动化脚本和设计变量驱动,快速迭代数千种设计方案,并实现与项目管理数据库的无缝对接,最终形成可用于虚拟调试(Virtual Commissioning)的“数字孪生”基础模型。 结论:面向未来的创新设计 《高级机械设计与工程实践》旨在培养工程师的系统思维和创新能力。通过对这些高级理论、材料技术和先进分析方法的掌握,读者将能够主导复杂机械产品的概念设计、优化与工程实现,确保持续的技术领先地位。本书是通往卓越工程实践的坚实阶梯。

作者简介

目录信息

第1部分 造型特征的构建
第1
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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从内容深度上来说,这本书显然是面向有一定UG基础,渴望向高手进阶的工程师的。它并没有浪费篇幅去解释“什么是菜单栏”或者“如何拉伸实体”这种基础操作,而是直奔主题,聚焦于曲面造型中最核心、也最难掌握的部分。例如,关于“曲线网络的构建与优化”的探讨就非常到位,书中提到了如何利用参数化方法来驱动曲面的变化,而不是单纯地依赖拖拽控制点,这对于设计意图的精确表达至关重要。特别是书中提及的一些高级曲面造型策略,比如如何利用投影、扫掠、蒙皮等多种高级命令的组合拳来解决单一命令无法完成的复杂造型,这些都是我在其他资料中很少能找到的系统性讲解。这本书更像是一本“秘籍”,揭示了行业内资深设计师常用的技巧和思维定式。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当有格调,那种深邃的蓝色调和简洁的字体排版,初拿到手的时候就给人一种专业、严谨的感觉,仿佛预示着里面内容的深度。我当时是抱着学习UG曲面高级技巧的目的来挑选工具书的,毕竟市面上很多教程要么停留在基础操作,要么就是过于理论化,让人抓不住重点。翻开扉页,首先映入眼帘的是详细的目录结构,这让我对全书的脉络有了清晰的认知,从基础的NURBS理论回顾,到复杂曲面的构建、编辑与修复,逻辑性非常强。我尤其关注了关于“自由曲面造型”那一章的安排,它是否能真正解决我在实际工作中遇到的那些“疑难杂症”,比如如何处理高光线反射不平顺的问题,或者如何高效地进行曲面边界的完美连接。从目录的布局来看,作者似乎非常注重实战应用,将理论与软件操作紧密结合,这一点非常吸引我,因为它意味着我可以直接在软件中复现书中的案例,而不是对着一堆抽象的数学公式发呆。

评分☆☆☆☆☆

我个人感觉,这本书的价值不仅仅在于提供了一套软件操作流程,更在于它塑造了一种严谨的曲面设计思维框架。阅读过程中,我明显感觉到自己对“设计意图如何通过数学几何语言精确表达”这个问题有了更深的领悟。它不像一些快餐式的教程那样教你“按这个按钮就能得到想要的结果”,而是引导你去思考,在特定造型需求下,应该优先选择哪种曲面构建方法,以及这种选择会带来什么样的后果。书中对不同曲面类型(如曲面片、曲面法阵等)的优缺点分析得非常透彻,这使得我在进行项目规划时,能够从一开始就选择最合适的几何基础。这本书无疑是帮助我从“会用UG”跨越到“精通UG曲面设计”的关键一跃。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格是我个人非常欣赏的一点,它没有那种枯燥乏味的教科书腔调,反而像是一位经验丰富的前辈在手把手地教你“干货”。行文流畅自然,即便是涉及到一些较为晦涩的曲面数学概念,作者也能用非常直观的比喻和详尽的图示来解释清楚,让人读起来毫不费力。我记得有一次处理一个汽车外覆盖件的侧围曲面,涉及到多重曲面的G2连续性保证,我尝试了多种方法都未能达到满意的光顺度。后来翻到书中专门讲解“曲面质量诊断与优化”的章节,作者不仅详细介绍了诊断工具的使用,还深入剖析了不同控制点调整对光顺度的影响,那种层层递进的分析,让我豁然开朗。这种把“为什么”和“怎么办”都交代得清清楚楚的叙事方式,极大地提升了我的学习效率,避免了许多不必要的试错成本。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配图质量和排版细节处理得非常专业,这对于一本涉及图形化操作的专业书籍来说,简直是生命线。每一张软件截图都清晰锐利,关键的操作步骤和菜单选项都有明确的标注和高亮显示,即使用A4纸打印出来,也能清晰辨认出界面上的每一个按钮。更出色的是,作者对于复杂曲面的视觉化表现下了很大功夫,那些展示曲面光顺度的草图或者最终模型渲染图,不仅美观,而且能够准确地传达出书中所描述的几何特征。我在参照书中关于“曲面修补与边界连接”的案例时,发现作者甚至在图例中加入了不同观察角度下的视图,这极大地帮助我理解了三维空间中曲面相交关系的微妙之处。这种对细节的极致追求,体现了作者对读者的尊重和对技术严谨性的坚持。

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