數(shù)字樣機建模與仿真（第2版）

目 錄

第1章數(shù)字樣機技術(shù)概述

1.1數(shù)字樣機的概念

1.1.1數(shù)字樣機的定義

1.1.2數(shù)字樣機支撐技術(shù)

1.1.3數(shù)字樣機的分類

1.2數(shù)字樣機的特點

1.2.1數(shù)字樣機模型要求

1.2.2數(shù)字樣機的虛擬性

1.2.3數(shù)字樣機的真實性

1.3數(shù)字樣機的應(yīng)用與發(fā)展

1.3.1數(shù)字樣機的應(yīng)用

1.3.2數(shù)字樣機的發(fā)展

1.3.3Aberdeen的研究

第2章數(shù)字樣機美學設(shè)計

2.1機械美學概述

2.1.1機械美學的提出

2.1.2機械美學的內(nèi)涵

2.1.3技術(shù)美學要求

2.2形態(tài)美學基本法則

2.2.1比例與尺度

2.2.2對稱與均衡

2.2.3統(tǒng)一與變化

2.2.4穩(wěn)定與輕巧

2.2.5節(jié)奏與韻律

2.2.6過渡與呼應(yīng)

2.2.7對比與協(xié)調(diào)

2.2.8主從與重點

2.3數(shù)字樣機渲染技術(shù)

2.3.1消隱與視覺樣式

2.3.2色彩設(shè)計與顏色

2.3.3光照處理與陰影

2.3.4紋理處理與應(yīng)用

2.3.5產(chǎn)品主調(diào)與配色

2.4曲線和曲面分析

2.4.1基本概念和術(shù)語

2.4.2曲線和曲面模型

2.4.3曲線和曲面評價

2.4.4曲率和曲面分析

2.5產(chǎn)品外形逆向設(shè)計

2.5.1逆向設(shè)計的基本步驟

2.5.2三維數(shù)據(jù)獲取技術(shù)

2.5.3測量數(shù)據(jù)處理技術(shù)

2.5.4重構(gòu)曲面模型分析

2.6基于CAD的機械美學設(shè)計

2.6.1計算機輔助工業(yè)設(shè)計

2.6.2數(shù)字樣機美學設(shè)計要求

2.6.3基于CAD體現(xiàn)造型要素

2.6.4基于CAD體現(xiàn)形態(tài)美學

第3章數(shù)字樣機建模技術(shù)

3.1產(chǎn)品建模概述

3.1.1產(chǎn)品建模定義

3.1.2數(shù)字樣機模型信息

3.1.3三維建模核心

3.1.4幾何模型類型

3.2實體建模技術(shù)

3.2.1構(gòu)造實體幾何法

3.2.2邊界表示法

3.2.3掃描表示法

3.2.4AutoCAD建模簡介

3.3特征建模技術(shù)

3.3.1特征定義和分類

3.3.2特征建模系統(tǒng)

3.3.3參數(shù)化設(shè)計

3.3.4變量化設(shè)計

3.4特征建模的實現(xiàn)

3.4.1Inventor特征建模簡介

3.4.2創(chuàng)建草圖特征

3.4.3創(chuàng)建放置特征

3.4.4模型物理屬性

3.5典型零件建模實例

3.5.1型材零件建模

3.5.2軸類零件建模

3.5.3鑄造零件建模

3.5.4鈑金零件建模

第4章數(shù)字樣機裝配設(shè)計

4.1裝配設(shè)計概述

4.1.1裝配設(shè)計的概念

4.1.2裝配體與裝配樹

4.1.3裝配設(shè)計的進展

4.2裝配關(guān)聯(lián)設(shè)計

4.2.1裝配約束的實現(xiàn)方法

4.2.2基于布局的關(guān)聯(lián)設(shè)計

4.2.3基于參數(shù)的關(guān)聯(lián)設(shè)計

4.2.4在位自適應(yīng)關(guān)聯(lián)設(shè)計

4.2.5基于衍生的關(guān)聯(lián)設(shè)計

4.3工程導向設(shè)計

4.3.1螺紋連接設(shè)計

4.3.2軸零件設(shè)計

4.3.3鍵連接設(shè)計

4.3.4凸輪機構(gòu)設(shè)計

4.3.5齒輪、蝸輪設(shè)計

4.3.6其他設(shè)計計算

4.4裝配體控制與檢查

4.4.1零部件顯示控制與剖切

4.4.2裝配關(guān)系查找與干涉檢查

4.4.3運動模擬與沖突檢查

4.4.4產(chǎn)品的裝配分解與動畫

4.4.5零部件的位置表達

4.4.6空間自由度檢查

4.5生成二維工程圖

4.5.1基礎(chǔ)視圖的生成

4.5.2投影視圖的生成

4.5.3其他視圖的生成

4.5.4圖紙注釋與說明

第5章數(shù)字樣機運動仿真

5.1仿真技術(shù)概述

5.1.1仿真的定義和類型

5.1.2數(shù)字樣機仿真的優(yōu)勢

5.1.3機械系統(tǒng)的運動仿真

5.1.4AIP運動仿真簡介

5.2運動仿真的關(guān)鍵概念

5.2.1連接和自由度

5.2.2遷移度和運動鏈

5.2.3冗余和動力

5.3運動機理中的連接

5.3.1運動連接的類型

5.3.2手動創(chuàng)建運動連接

5.3.3把約束轉(zhuǎn)換為連接

5.3.4連接的規(guī)則和特性

5.4物理特性和力學環(huán)境

5.4.1定義驅(qū)動條件

5.4.2初始條件和邊界

5.4.3連接的力和力矩

5.4.4施加外力和重力

5.5仿真輸入與輸出

5.5.1輸入圖示器

5.5.2定義輸入變量

5.5.3輸出圖示器

5.5.4輸出運動變量

第6章數(shù)字樣機有限元分析

6.1有限元分析概述

6.1.1有限元法的基本思想

6.1.2有限元分析的步驟

6.1.3協(xié)同有限元分析

6.1.4AWE協(xié)同仿真簡介

6.2結(jié)構(gòu)靜力學分析

6.2.1分析過程

6.2.2等效應(yīng)力

6.2.3主應(yīng)力

6.2.4變形與安全系數(shù)

6.2.5結(jié)構(gòu)改進

6.3振動模態(tài)分析

6.3.1模態(tài)分析的數(shù)學模型

6.3.2無約束條件下的模態(tài)分析

6.3.3有約束條件下的模態(tài)分析

6.3.4預(yù)應(yīng)力對模態(tài)參數(shù)的作用

6.4結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化

6.4.1機械優(yōu)化設(shè)計概述

6.4.2CAE優(yōu)化設(shè)計方法

6.4.3拓撲優(yōu)化設(shè)計原理

6.4.4零件形狀優(yōu)化實例

6.5復(fù)雜數(shù)字樣機的多學科協(xié)同仿真

6.5.1數(shù)字化多學科優(yōu)化設(shè)計

6.5.2汽車多學科優(yōu)化數(shù)學模型

6.5.3汽車協(xié)同優(yōu)化與仿真流程

6.5.4汽車碰撞安全仿真實例

第7章數(shù)字化人機工程設(shè)計

7.1人機工程設(shè)計概述

7.1.1人機工程定義

7.1.2人機系統(tǒng)設(shè)計

7.2人體因素基礎(chǔ)

7.2.1人體測量

7.2.2人體尺寸

7.2.3人體力學

7.2.4人體感覺

7.3人體模型

7.3.1二維人體物理模板

7.3.2三維數(shù)字化人體模型

7.3.3工程人體建模軟件

7.3.4基于CAD的人體建模

7.3.5車輛工程用數(shù)字人體

7.4數(shù)字化人機工程設(shè)計

7.4.1作業(yè)空間布局設(shè)計

7.4.2座椅與工作臺設(shè)計

7.4.3操縱裝置設(shè)計

7.4.4顯示裝置設(shè)計

7.4.5駕駛室的設(shè)計

7.5基于JACK的果園作業(yè)平臺人機工程設(shè)計

7.5.1JACK人體模型建模

7.5.2駕駛員舒適性分析

7.5.3作業(yè)人員舒適性分析

7.5.4駕駛工作負荷評估

7.5.5采摘工作負荷評估

第8章數(shù)字樣機數(shù)據(jù)管理

8.1產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換

8.1.1數(shù)據(jù)交換技術(shù)

8.1.2數(shù)據(jù)交換種類

8.1.3數(shù)據(jù)交換標準

8.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）

8.2.1PDM概念的產(chǎn)生

8.2.2PDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

8.2.3PDM系統(tǒng)的功能

8.2.4PDM的技術(shù)規(guī)范

8.3產(chǎn)品生命周期管理（PLM）

8.3.1PLM概念的產(chǎn)生

8.3.2PLM系統(tǒng)的功能

8.3.3PLM與PDM的關(guān)系

8.4PLM/PDM系統(tǒng)的實施

8.4.1PLM/PDM實施的內(nèi)容

8.4.2PLM/PDM實施的步驟

8.4.3PLM/PDM的信息建模

8.4.4PLM/PDM軟件簡介

8.5PLM發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

8.5.1國際PLM市場發(fā)展現(xiàn)狀

8.5.2推動我國制造業(yè)實施PLM的措施

參考文獻