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數字化設計理論與方法(高等院校智能製造人才培養系列教材)

  • 作者：編者:李欣//田廣東//楊建偉|責編:張海麗
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122498823
  • 出版日期：2026/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：179
人民幣：RMB 46 元      售價：元
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內容大鋼
    本書系統介紹了機械產品數字化設計的基本理論、方法及其在工程實踐中的應用。全書共8章，內容涵蓋緒論、數字化建模理論概述、多體動力學分析、有限元法基礎、優化設計基礎，以及SolidWorks、ADAMS和ANSYS等主流工程軟體的應用。書中結合現代設計技術的發展趨勢，詳細闡述了從傳統設計到數字化設計的演進過程，強調了電腦輔助設計（CAD）、電腦輔助工程（CAE）和優化設計在現代機械工程中的核心作用。
    本書注重理論與實踐的結合，通過豐富的工程案例和圖表說明，幫助讀者深入理解複雜機械系統的設計原理和分析方法。書中還提供了大量實際問題的解決方案，旨在培養讀者的創新思維和解決實際工程問題的能力。各章內容循序漸進，從基礎概念到高級應用，適合機械工程及相關專業的本科生和研究生學習使用，也可作為工程技術人員的參考書。
作者介紹
編者:李欣//田廣東//楊建偉|責編:張海麗
目錄
第1章  緒論
  1.1  設計與設計方法
    1.1.1  設計的概念和定義
    1.1.2  數字化設計的本質與類型
  1.2  機械產品設計
    1.2.1  現代機械
    1.2.2  創新產品開發
    1.2.3  機械產品設計的三個階段
    1.2.4  機械產品設計的一般進程
  1.3  傳統設計與數字化設計
    1.3.1  設計的發展與變遷
    1.3.2  數字化設計的手段與特徵
    1.3.3  現代設計方法的內容與範疇
  思考題
第2章  數字化建模理論概述
  2.1  電腦輔助設計的概念
  2.2  CAD系統
    2.2.1  CAD系統的組成
    2.2.2  CAD系統的功能和特徵
  2.3  CAD造型方法
    2.3.1  幾何造型
    2.3.2  特徵造型
    2.3.3  曲線曲面造型
  思考題
第3章  多體動力學分析
  3.1  多體系統
  3.2  廣義坐標與廣義力
    3.2.1  廣義坐標與虛位移
    3.2.2  虛功與廣義力
    3.2.3  拉格朗日方程
  3.3  約束方程
    3.3.1  約束方程的定義
    3.3.2  非獨立變數與獨立變數的關係
    3.3.3  含有非獨立變數的動力學方程
  3.4  多剛體的動力學方程
    3.4.1  多剛體的動能及質量矩陣
    3.4.2  多剛體的慣性力
    3.4.3  系統動力學方程的組集及求解
  思考題
  應用題
第4章  有限元法基礎
  4.1  彈性力學基本原理
    4.1.1  彈性力學的基本假定
    4.1.2  彈性力學中的基本概念
  4.2  有限元法的基本思想
    4.2.1  有限元法求解步驟
    4.2.2  有限元法的優勢與不足
    4.2.3  有限元法的應用領域
  4.3  有限元分析中的若干問題
    4.3.1  有限元建模的基本原則

    4.3.2  有限元建模中的一般方法
    4.3.3  減小模型規模的常用措施
    4.3.4  計算結果的處理
  思考題
第5章  優化設計基礎
  5.1  優化設計概述
  5.2  優化設計的建模
    5.2.1  設計變數與設計空間
    5.2.2  約束
    5.2.3  目標函數
    5.2.4  數學模型
  5.3  優化設計問題的基本解法
    5.3.1  一維搜索方法
    5.3.2  確定初始區間的方法
    5.3.3  0.618法（黃金分割法）
    5.3.4  無約束優化設計方法
    5.3.5  Powell法
    5.3.6  變尺度法
  思考題
第6章  機械結構幾何建模技術：SolidWorks軟體應用
  6.1  SolidWorks軟體介紹
  6.2  SolidWorks軟體的界面
  6.3  SolidWorks軟體的建模操作
    6.3.1  零件設計
    6.3.2  裝配設計
    6.3.3  曲面設計
  6.4  SolidWorks參數化建模方法
  思考題
第7章  機械系統運動學/動力學分析計算：ADAMS軟體應用
  7.1  ADAMS軟體簡介
  7.2  創建模型
    7.2.1  創建曲柄連桿機構
    7.2.2  創建凸輪機構
    7.2.3  創建起重機
    7.2.4  創建彈簧阻尼器
  7.3  參數分析
    7.3.1  設計研究
    7.3.2  試驗設計
  7.4  參數化建模實例—夾緊機構
  7.5  優化設計
    7.5.1  模型參數化
    7.5.2  設計研究
    7.5.3  優化設計與分析
  思考題
  應用題
第8章  有限元分析技術：ANSYS軟體應用
  8.1  ANSYS軟體介紹
  8.2  ANSYS軟體界面與基本操作
  8.3  ANSYS軟體分析基本流程
    8.3.1  前處理

    8.3.2  施載入荷、設置求解參數並求解
    8.3.3  后處理
  8.4  ANSYS軟體分析結果后處理
  8.5  ANSYS聯合模擬與參數優化方法
    8.5.1  利用ADAMS軟體生成構件的邊界條件
    8.5.2  利用ANSYS軟體對剛性構件進行有限元分析
    8.5.3  利用ADAMS軟體對剛柔耦合模型進行模擬分析
    8.5.4  Matlab與ANSYS聯合模擬
  思考題
參考文獻

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