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出版者:Schroff Development Corp

作者:Planchard, David C./ Planchard, Marie P.

出品人:

页数:706

译者:

出版时间:

价格:632.71元

装帧:Pap

isbn号码:9781585032211

丛书系列:

图书标签:

SolidWorks
工程设计
机械设计
CAD
计算机辅助设计
2005
软件教程
工程制图
三维建模
SolidWorks 2005

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具体描述

好的，这是一份关于一本假设的、不包含《Engineering Design With Solidworks 2005》内容的图书的详细简介。 --- 《现代机械设计与工程实践：基于参数化建模的新范式》第一部分：理论基石与数字化转型第1章：工程设计思维的演进与挑战本章深入探讨了自工业革命以来机械设计范式的根本转变。我们着重分析了从传统的基于图纸的交流方式向以三维数据为核心的数字化工作流程过渡的内在驱动力。讨论内容涵盖了设计哲学中的“形式追随功能”原则在当代复杂系统集成中的体现，以及如何应对日益缩短的产品开发周期和对可持续性设计日益增加的要求。重点解析了面向对象设计（Object-Oriented Design, OOD）在机械系统建模中的应用，强调将组件视为具有内在行为和约束的实体的重要性，而非仅仅是几何元素的堆砌。我们通过案例分析，揭示了早期CAD系统（如早期的2D草图和基础实体建模）在处理复杂装配体和性能模拟方面所遇到的结构性瓶颈。第2章：参数化驱动的几何约束理论本章是全书的理论核心之一。我们系统性地阐述了现代参数化三维建模系统的数学基础。内容包括几何约束的拓扑结构（如点、线、面的关系定义）、驱动维度与从动维度的识别逻辑，以及如何通过方程组来管理设计意图（Design Intent）。详细介绍了“关系驱动”与“尺寸驱动”的辩证关系，探讨了在不同约束等级下模型鲁棒性的差异。此外，我们还引入了非线性约束求解器的基本原理，解释了为什么在处理复杂的曲面造型和自由曲面之间的G2连续性连接时，传统的解析方法往往失效，而数值迭代法成为必要的补充手段。本书特别关注如何建立不易崩溃、易于修改的稳健模型结构，这对于后续的工程变更管理至关重要。第3章：先进材料科学在结构设计中的应用本章超越了传统的钢材和铝合金范畴，聚焦于高性能复合材料、增材制造专用材料（如PEEK、高强度尼龙）以及智能材料（如形状记忆合金）在现代工程结构中的实际应用案例。深入分析了这些新型材料的各向异性力学特性，并阐述了如何将这些特性准确地映射到三维有限元分析（FEA）模型中。我们详细比较了层压板理论（Laminate Theory）在模拟纤维增强复合材料时的适用范围和局限性。本章强调，现代设计不再仅仅是“形状设计”，更是“材料行为设计”。因此，理解材料的微观结构如何影响宏观力学响应，是实现轻量化与高强度的关键。第二部分：核心建模技术与装配管理第4章：高效率的特征建模技巧与特征识别本章专注于提升三维建模的效率和准确性。我们摒弃了对基础拉伸和旋转等单一特征的机械化描述，转而强调“意图驱动”的特征创建方法。内容包括高级特征的应用，如包络体（Wrap）、流动（Flow）、以及如何利用混合建模（Hybrid Modeling）技术，将参数化实体与直接建模（Direct Modeling）的灵活性结合起来。重点讨论了特征树的管理策略，特别是如何避免深度嵌套的特征引用导致的设计迭代困难。此外，本章介绍了一种创新的“自适应特征集”概念，该概念允许特定特征集根据父特征的变化自动调整其几何参数和拓扑连接，从而极大地提高了复杂零件的修改速度。第5章：复杂装配体的结构化管理与虚拟验证本章探讨了处理包含数千个零件的大型装配体的工程挑战。我们详细介绍了“自顶向下设计”（Top-Down Design）的系统性实施流程，强调了“主装配模型”（Skeleton Model）或“布局模型”在定义关键接口和空间约束中的核心作用。内容涵盖了虚拟装配验证技术，包括运动学干涉检查（Kinematic Interference Check）和间隙分析。特别提出了“简化表示法”（Simplified Representation）的进阶应用，用于在装配分析阶段屏蔽掉不相关的细节特征（如螺纹、倒角），以显著减少内存占用和计算时间，同时确保关键接口的验证精度。第6章：曲面建模的深度剖析与逆向工程接口本章聚焦于对自由曲面（Freeform Surface）的精确控制，这是汽车、航空航天和消费电子产品外壳设计的必备技能。我们深入讲解了NURBS（非均匀有理B样条）曲面的数学定义，并着重分析了曲面之间的光顺性标准（G0、G1、G2、G3连续性）的工程意义。本章提供了创建高质量曲面造型的流程，包括使用截面曲线驱动、曲线网格（Curve Networks）和曲面缝合的策略。此外，本章还探讨了设计数据如何与三维扫描数据（点云）进行集成，介绍了“从扫描数据到参数化模型”的逆向工程工作流，强调了在数据修复过程中如何重建精确的几何关系而非单纯的拟合。第三部分：工程分析与制造准备第7章：集成式仿真分析（CAE）的有效路径本章致力于将设计与性能验证无缝集成。内容侧重于结构分析（Static and Dynamic Stress Analysis）和热分析（Thermal Analysis）的预处理阶段，而非单纯的求解器操作。详细阐述了网格划分策略（Mesh Strategy）的选择原则，讨论了何时使用四面体网格、何时使用六面体网格以及如何处理接触区域的网格细化。我们强调了边界条件的合理设置是仿真结果可靠性的前提，并通过具体案例说明了载荷施加点和固定约束对结果偏差的敏感性。此外，本章还探讨了疲劳分析（Fatigue Analysis）的初步概念及其在寿命预测中的作用。第8章：面向制造的设计（DFM）与增材制造的适配本章的核心在于确保设计方案在实际生产中的可行性和经济性。内容涵盖了传统的减材制造（机加工）和增材制造（3D打印）对几何结构的要求差异。在DFM部分，我们详细列举了不同加工工艺（如CNC铣削、注塑成型）的限制，包括最小壁厚、最小特征尺寸、拔模角、以及刀具半径补偿对复杂内腔的影响。在增材制造方面，重点分析了悬空结构、支撑结构的需求、残余应力控制以及不同打印技术（如SLS, FDM, SLA）对设计自由度的约束。本章旨在培养读者在设计初期即能预见并解决制造障碍的能力。第9章：文档编制、工程图输出与数据管理本章涵盖了将三维模型转化为可执行的工程交付物的最后阶段。详细介绍了根据国际标准（如ISO/ASME）创建精确、无歧义的工程图纸的规范。内容包括视图选择、尺寸标注（几何尺寸与公差, GD&T）的正确应用与解读，特别强调了形位公差（Position, Orientation, Form Tolerances）在确保装配功能上的关键作用。此外，本章还探讨了产品数据管理（PDM）系统在控制设计版本、管理BOM（物料清单）准确性以及确保跨部门数据一致性方面的重要战略意义，为读者提供了构建稳健设计生命周期管理流程的指导框架。 --- 本书特点总结：本书的视角立足于后2000年代初期的工程实践发展，专注于利用现代参数化工具链，强调设计意图的捕捉、复杂系统的集成管理以及设计与分析/制造的深度融合。它旨在培养工程师的系统思维，使其能够驾驭当前高度复杂和迭代迅速的产品开发环境。书中使用的所有工具和方法均围绕通用、前沿的参数化建模理念展开，而非局限于特定历史版本的软件功能集。