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開本:16開 紙張:膠版紙 包裝:平裝-膠訂 是否套裝:否 國際標準書號ISBN:9787302527985 叢書名:教育部高等學校機械類專業教學指導委員會規劃教材 作者:羊玢,鄂加強 出版社:清華大學出版社 出版時間:2019年08月 
"編輯推薦 《汽車CAD/CAE技術與工程應用》強調繫統集成應用的觀念,注重現代設計方法與技術手段的結合;加強與相關課程和教材的銜接,注重專業知識與CAD/CAE技術的結合;理論聯繫實際,提高解決問題的能力。 內容簡介 《汽車CAD/CAE技術與工程應用》以國內汽車行業產品設計開發的技術現狀及發展趨勢為背景,圍繞汽車產品設計開發這一主線,結合汽車產品的結構特點和開發模式,繫統介紹CAD/CAE技術在汽車工程領域應用的基本原則和實施要點。 作者簡介 羊玢,男,1974年8月生,湖南大學博士後,教授、碩士研究生導師。南京林業大學汽車與交通工程學院副院長,中國汽車工程學會會員,中國生物醫學工程學會會員,南京機械工程學會常務理事,南京機械工程學會汽車與內燃機專委會主任委員,國防工業出版社普通高等教育汽車類專業“十二五”規劃教材編寫委員會副主任委員,南京林業大學車輛工程研究所副所長、國家職業技能鋻定汽車修理工考評員、全國三維數字化創新設計大賽評審專家。應邀擔任2本國際期刊編委,多本國內外期刊、會議審稿人。擔任江蘇省戰略性新興產業專家委員會、江蘇省貨物招標評標委員會、中國國際招標網等會員或專家。擔任2015ICITBS(智能交通、大數據和智慧城市)國際會議執行主席、International Journal of Mechanical Science、Biomed Research International、汽車技術等國內外期刊審稿人。 先後主持或參與省內外科研項目30餘項,主持教研項目8項。在學術期刊和學術會議上發表論文107篇,其中或通訊作者SCI收錄9篇,EI或ISTP收錄10篇,CSCD收錄8篇。主編出版學術專著2部,教材4部。申請專利35項,獲授權 目錄 目錄
CONTENTS
第1章緒論
1.1汽車CAD/CAE技術概述
1.1.1汽車CAD/CAE概念
1.1.2汽車CAD/CAE集成的關鍵技術
1.1.3汽車CAD/CAE技術的應用
目錄
CONTENTS
第1章緒論
1.1汽車CAD/CAE技術概述
1.1.1汽車CAD/CAE概念
1.1.2汽車CAD/CAE集成的關鍵技術
1.1.3汽車CAD/CAE技術的應用
1.2汽車CAD/CAE技術的發展
1.2.1CAD/CAE技術發展的歷史
1.2.2CAD/CAE技術發展的趨勢
1.3汽車CAD/CAE繫統結構
1.3.1CAD/CAE集成繫統的特點
1.3.2CAD/CAE集成繫統的典型體繫結構
第2章CAD/CAE技術在汽車行業中的應用
2.1CAD技術在汽車行業中的應用
2.1.1CAD技術在汽車行業中的應用領域
2.1.2國外汽車行業CAD技術應用情況
2.1.3我國制造業和汽車行業CAD技術應用情況
2.1.4我國制造業和汽車企業應如何應用CAD技術
2.2CAE技術在汽車設計中的應用
2.2.1計算機輔助工程概述
2.2.2CAE技術在汽車產品開發中的全面引入
2.2.3CAE技術需要解決的關鍵問題
2.2.4國內汽車行業的CAE技術應用情況
2.2.5發展中的汽車CAE技術
2.3常見的汽車CAD/CAE繫統
2.4CAD/CAE繫統軟硬件選用原則
2.4.1CAD/CAE繫統的硬件選用原則
2.4.2CAD/CAE繫統的軟件選用原則
第3章汽車CAE的部分主流軟件繫統及其應用
3.1CAE軟件及選擇
3.2ADAMS軟件及其應用
3.2.1MSC.ADAMS簡介
3.2.2基於ADAMS/Car四輪轉向汽車操縱動力學仿真
3.3ANSYS軟件及其應用
3.3.1ANSYS簡介
3.3.2基於ANSYS的白車身結構分析
3.4Nastran軟件及其應用
3.4.1MSC.Nastran簡介
3.4.2MSC.Nastran在輕型客車NVH特性研究中的應用
3.5SYSNOISE軟件及其應用
3.5.1LMS. SYSNOISE簡介
3.5.2應用SYSNOISE進行車身乘坐室聲振模態分析
3.6MATLAB/Simulink軟件及其應用
3.6.1MATLAB/Simulink簡介
3.6.2應用MATLAB/Simulink進行四輪轉向車輛的控制研究
3.7RecurDyn軟件及其應用
3.7.1RecurDyn簡介
3.7.2應用RecurDyn進行汽車發動機正時鏈繫統仿真
3.8RADIOSS軟件及其應用
3.8.1RADIOSS簡介
3.8.2應用RADIOSS進行保險杠踫撞仿真
第4章汽車驅動橋殼CAD建模與優化設計
4.1驅動橋殼的功用及結構形式
4.2UG NX軟件簡介
4.2.1UG產品的特點
4.2.2UG各功能模塊
4.3驅動橋殼建模
4.3.1橋殼本體總成建模
4.3.2橋殼半軸套筒建模
4.3.3橋殼凸緣建模
4.3.4橋殼加強環建模
4.3.5制動器支架固定板建模
4.3.6彈簧固定座建模
4.3.7橋殼蓋總成建模
4.4驅動橋殼分析
4.5結構靜力學分析
4.5.1滿載荷靜力學分析
4.5.22.5倍滿載荷靜力學分析
4.6結構模態分析
4.7優化分析
4.7.1結構優化設計
4.7.2參數化優化設計
第5章汽車車輪鋼圈結構強度分析
5.1車輪鋼圈的功用及結構形式
5.2建模設計平臺簡介
5.2.1CATIA草圖設計平臺
5.2.2零件設計平臺
5.2.3創成式曲面造型設計平臺
5.2.4FreeStyle(自由曲面設計)平臺
5.3車輪鋼圈建模
5.3.1鋼圈本體總成建模
5.3.2梅花形分布沉頭孔建模
5.3.3梅花形分布凹槽建模
5.3.4環形下沉切割凹槽建模
5.3.5輪輻主體建模
5.4CATIA V分析的特點
5.5車輪鋼網格劃分
5.6車輪鋼圈結構強度分析
第6章轎車前懸架動力學仿真及優化設計
6.1ADAMS的設計流程
6.2前懸架設計基本思路
6.2.1設計內容及要求
6.2.2建模過程中的假設
6.2.3分析優化的依據
6.3前懸架模型的建立
6.3.1建立汽車前懸架模型
6.3.2測試前懸架模型
6.3.3細化前懸架模型
6.3.4定制界面
6.3.5優化前懸架模型
6.4仿真結果分析
第7章汽車雙離合自動變速器傳動機構建模與仿真
7.1雙離合器自動變速器結構及工作原理
7.2傳動機構結構及工作原理
7.3DSG傳動機構齒輪的建模
7.3.1斜齒輪傳動相關知識
7.3.2創建表達式
7.3.3漸開線的繪制
7.3.4齒輪模型的創建
7.4軸及其他零件的建模
7.5DSG傳動機構虛擬裝配
7.5.1UG裝配模塊介紹
7.5.2軸上零件裝配
7.5.3軸間裝配
7.6DSG傳動機構運動仿真分析
7.6.1建立運動分析方案
7.6.2一擋運動學仿真
7.6.3倒擋運動學仿真
第8章汽車自動變速器殼體逆向工程設計
8.1Geomagic軟件特點
8.2殼體點雲數據的處理
8.2.1多邊形階段的處理過程
8.2.2粗糙多邊形的銳化
8.2.3孔的生成和整合
8.3曲面模型的創建
8.3.1檢測曲率
8.3.2構造曲面片
8.3.3構造格柵
8.3.4生成曲面
8.4實體模型的創建
第9章DSG自動變速器離合器建模與虛擬裝配
9.1DSG自動變速器基本結構和原理
9.2離合器參數化建模
9.2.1離合器K1
9.2.2離合器K2
9.2.3驅動盤
9.2.4離合器鼓
9.2.5離合器內部構件
9.3離合器虛擬裝配
9.3.1離合器各部件總裝
9.3.2虛擬裝配動畫制作
第10章基於熱應力場耦合的渦旋壓縮機動、靜渦分析
10.1渦旋壓縮機概述
10.2渦旋壓縮機工作原理
10.3動、靜盤模型前期處理及其模型分析
10.3.1實體建模
10.3.2材料屬性
10.3.3
10.3.4定義分析步
10.3.5邊界條件及載荷
10.3.6提交分析作業
10.4動、靜分析
10.4.1熱應力作用下的強度和變形結果分析
10.4.2氣體壓力作用下的強度和變形結果分析
10.4.3溫度場和氣體壓力耦合作用下的應力與變形分析
10.4.4模型優化後的應力與變形分析
10.5總結與展望
第11章虛擬現實技術在自動變速器3D仿真的應用
11.1虛擬現實概述
11.2繫統開發工具簡介及其作用
11.2.1三維模型建模平臺CATIA
11.2.2模型的格式轉換平臺3DVIA Composer
11.2.3三維模型的渲染以及分坐標平臺3D Max
11.2.4虛擬交互平臺Virtools
11.2.5輔助工具Photoshop CS4
11.3模型從CATIA到Virtools之間的關鍵技術
11.3.1格式問題
11.3.2模型的渲染
11.3.3分坐標
11.3.4模型導入Virtools的初步設置和對像建立
11.4虛擬裝配平臺開發
11.4.1虛擬交換環境
11.4.22D幀的設置
11.4.32D幀的BB設計
11.4.4動作BB的設置
11.4.5整體界面
11.5總結與展望
11.5.1操作BB的技巧
11.5.2模型以及界面的分組
11.5.3IC的設置
11.5.4命名技巧
11.5.5展望
第12章面部踫撞對行人頭部生物力學模型損傷影響
12.1研究背景及意義
12.2頭頸模型
12.3面部踫撞對頭部生物力學模型損傷影響
12.3.1應力波傳播路徑
12.3.2顱內生物力學參數
12.4討論
12.5總結與展望
第13章基於3D打印制造的汽車踏板設計優化
13.1基於3D打印制造踏板的設計背景及功用
13.2Altair Inspire軟件簡介
13.2.1Altair Inspire產品的特點
13.2.2Altair Inspire各功能模塊及優化流程
13.3踏板結構拓撲優化詳細過程
13.3.1踏板模型導入與優化空間指定
13.3.2拓撲優化工況設定
13.3.3拓撲優化設置並計算
13.3.4優化結果驗證確認設計可靠性
13.3.5利用PolyNURBS擬合優化結果建模
13.3.6利用仿真分析驗證終設計的可靠性
參考文獻
前言 前言
FOREWORD
當代汽車工業已成為國民經濟的支柱產業,其發展水平反映了國家工業技術的綜合實力,而是否具有獨立自主的產品設計開發能力,則關繫到民族汽車工業的生死存亡。現階段,作為先進設計技術的代表,CAD/CAE技術已成為汽車企業產品設計開發的有效手段,以CAD/CAE為核心的技術體繫成為企業核心技術的有效載體。目前,我國汽車產銷量均躍居世界,隨著行業總量的不斷提升和市場競爭的白熱化,加上知識產權問題的壓力,產品自主設計開發能力的培養和提升已成為汽車企業生存與發展的關鍵問題,而CAD/CAE技術的推廣應用正是解決這一問題的銳利武器。前言
FOREWORD
當代汽車工業已成為國民經濟的支柱產業,其發展水平反映了國家工業技術的綜合實力,而是否具有獨立自主的產品設計開發能力,則關繫到民族汽車工業的生死存亡。現階段,作為先進設計技術的代表,CAD/CAE技術已成為汽車企業產品設計開發的有效手段,以CAD/CAE為核心的技術體繫成為企業核心技術的有效載體。目前,我國汽車產銷量均躍居世界,隨著行業總量的不斷提升和市場競爭的白熱化,加上知識產權問題的壓力,產品自主設計開發能力的培養和提升已成為汽車企業生存與發展的關鍵問題,而CAD/CAE技術的推廣應用正是解決這一問題的銳利武器。 現階段,CAD/CAE技術的推廣應用已受到國內汽車行業的高度重視,相關企業迫切需要掌握CAD/CAE技術的高素質人纔,而國內高校汽車專業針對這方面的人纔培養工作明顯滯後於企業需求。其中,缺乏針對性的教材成為亟待解決的問題。為了適應培養高素質應用型工程技術人纔的需要,作者拋棄了現有市面有關汽車(機械)CAD或CAE書籍主要介紹一兩種軟件具體操作的弊端,將重點放在汽車零部件CAD/CAE的具體操作和學習上。作者結合了多年來在汽車CAD/CAE技術教學、科研和工程培訓實踐中的經驗,在編寫過程中形成如下的鮮明特點: 1. 強調繫統集成應用的觀念,注重現代設計方法與技術手段的結合。 汽車CAD/CAE技術正經歷著由技術向繫統集成的重要轉變,CAD/CAE作為建模和分析的工具是建立在科學和繫統的技術與設計方法的基礎之上的。針對車輛工程設計的特點,本書有選擇地介紹了現代設計方法的常用技術,並且融入設計案例之中,讀者在掌握應用工具軟件的同時,可以學習CAD建模技術、動態設計分析、繫統動力學等設計思想,培養現代設計思維。 2. 加強與相關課程和教材的銜接,注重專業知識與CAD/CAE技術的結合。 為了加強與“工程制圖”“汽車設計”“汽車理論”“汽車構造”等課程及其教材的銜接,本書從三維設計分析軟件的教學入手,利用三維設計功能完成汽車繫統及其零部件的結構設計、分析仿真及結構優化。 3. 理論聯繫實際,提高解決問題的能力。 本書理論聯繫實際,結合設計對像,把CAD建模與繫統分析和仿真結合起來,通過案例給出解決問題的具體思路、應用技術和方法,注重提高解決實際問題的能力。從工程應用的角度出發,帶領讀者學習相關的技能和應用方法。
針對國內汽車CAD/CAE技術日益增長的需求,本書作者在長期從事CAD/CAE領域教學和科研的基礎上,參閱了國內外數十種同類書籍和有關文獻資料,同時緊密結合現代設計和工程應用現狀,以三維實體建模、運動學和動力學仿真分析為主線,介紹了現代設計理論與方法。以具有代表性的CAD軟件CATIA/UG NX軟件ANSYS/NASTRAN、機械繫統動力學仿真軟件ADAMS/RecurDyn為對像,對汽車CAD/CAE的建模理論、方法、求解及典型工程應用等進行了由淺入深的講解,力求做到汽車基礎知識和方法介紹兩者兼顧。全書結合實例編寫,方便讀者學習,並做到舉一反三,觸類旁通。本書可作為高校本科生教材,也可作為研究生和工程技術人員的參考書,教學時數為40學時。為適應各類不同院校、不同專業的教學需要,教師可根據各校具體情況選擇其中的部分章節,仍能保持整個教材體繫結構的完整性。 在學習新技術時,邊學邊動手是更有效的方法,邊學邊做正是學習本教材的方法。為此,本教材非常強調實戰能力的提高,在每一章裡都有一個實例,帶領讀者去學習相關的技能和應用方法。讀者隻要在計算機上照著做一遍,就可以基本了解汽車CAD/CAE的功能及其方法。另外,由於汽車CAD/CAE技術發展迅猛,軟件繫統版本更新周期很短,讀者在使用本教材時,建議注重汽車零部件建模和分析思維的訓練。本書示例所用的模型文件,讀者可通過清華大學出版社網站下載,也可通過Email向作者索取。書中示例中打開的文件如無特別說明,即為下載文件中的同名文件。 本書由南京工程學院羊玢和湖南大學鄂加強任主編,南京理工大學紫金學院楊敏、南京工程學任副主編,湖南大學曹立波教授擔任主審。南京工程學和臧立國、長沙理工大學吳剛、南京理工大學紫金學院謝繼鵬、Altair大中國區徐成斌和王琮翔參編,全書由羊玢統稿。 本書在編寫過程中參閱了國內外有關的書籍和資料,並得到了南京工程學院車輛工程繫、Altair大中國區總部李征的大力支持,王群、苗中良、張清、周健、張維民、鄭慶乾等同學也付出了不少努力,在此一並表示感謝。 由於作者水平有限,編寫時間倉促,雖經反復琢磨,書中錯誤和不足之處在所難免,敬請專家和廣大讀者不吝指正,也歡迎讀者來信共同探討。聯繫方式: yangb123@126.com。 編者 2019年2月
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