現代機械設計手冊 逆向設計與數字化設計 第2版 單行本
作 者: 李衛民,盛忠起,朱建寧 編
定 價: 89
出?版?社: 化學工業出版社
出版日期: 2020年02月01日
頁 數: 401
裝 幀: 平裝
ISBN: 9787122356482
●章概述
第2章逆向工程數字化數據測量設備
2.1逆向工程測量方法31-6
2.1.1接觸式測量31-7
2.1.2非接觸式測量31-8
2.2坐標測量機原理、結構與特點31-11
2.2.1坐標測量機原理31-11
2.2.2直角坐標測量機結構形式與特點31-13
2.2.3便攜式關節臂坐標測量機結構形式與特點31-15
2.3坐標測量機主要生產商及部分產品31-15
2.4典型光學測量設備31-24
第3章逆向設計中的數據預處理
3.1測頭半徑補償31-29
3.1.1擬合補償法31-30
3.1.1.1B樣條曲面補償法31-30
3.1.1.2Kriging補償法（參數曲面法）31-31
3.1.2直接計算法31-32
3.1.3三角網格法31-33
3.1.4半球測量法31-34
3.2數據的剔除31-35
3.3數據的平滑31-35
3.3.1數據平滑處理方法31-35
3.3.2數據平滑濾波方法31-35
3.4數據的拼合31-38
3.4.1數據拼合問題31-38
3.4.2基於三基準點對齊的數據拼合31-39
3.4.3多視數據統一31-40
3.4.4數據拼合的誤差分析31-41
3.5數據的修補31-42
3.6數據的精簡31-44
3.7數據的分割31-45
3.7.1點雲數據分割方法31-46
3.7.2散亂數據的自動分割31-47
第4章三維模型重構技術
4.1曲線擬合造型31-50
4.1.1參數曲線的插值與擬合31-51
4.1.1.1參數多項式31-51
4.1.1.2數據點參數化31-51
4.1.1.3多項式插值曲線31-52
4.1.1.4最小二乘擬合31-52
4.1.2B樣條曲線插值與擬合31-53
4.1.2.1B樣條曲線插值31-53
4.1.2.2B樣條曲線擬合31-53
4.2曲面擬合造型31-55
4.2.1有序點的B樣條曲面插值31-55
4.2.1.1曲面插值的一般過程31-55
4.2.1.2雙三次B樣條插值曲面的反算31-56
4.2.2B樣條曲面擬合31-58
4.2.2.1最小二乘曲面擬合31-58
4.2.2.2在規定精度內的曲面擬合31-58
4.2.3任意測量點的B樣條曲面擬合31-58
4.2.3.1B樣條曲線、曲面及最小二乘擬合定義31-58
4.2.3.2基本曲面參數化31-59
4.3曲線的光順31-62
4.3.1能量光順方法31-62
4.3.1.1能量法構造過程31-62
4.3.1.2迭代停止準則及方法31-63
4.3.2參數樣條選點光順31-63
4.3.3NURBS曲線選點光順31-63
4.3.3.1曲線選點修改基本原理與光順性準則31-63
4.3.3.2節點刪除方法與光順中的誤差控制31-64
4.3.3.3曲線選點迭代光順算法31-65
4.4曲面的光順31-66
4.4.1網格法光順31-66
4.4.2能量法光順31-66
4.5曲線曲面編輯與曲面片重建方法31-67
4.5.1曲線的編輯31-67
4.5.2曲面的編輯31-67
4.5.3基於曲線的曲面片重建31-69
4.6模型重建質量與評價31-71
4.6.1工程曲面的分類31-71
4.6.2模型重建誤差分析31-72
4.6.3曲線曲面的連續性與光順性31-73
4.6.3.1曲線曲面的連續性31-73
4.6.3.2曲線曲面的光順性31-74
4.6.4模型精度分析與評價31-75
4.6.4.1基於曲率的方法31-76
4.6.4.2基於光照模型的方法31-77
4.6.4.3任意點到曲面的距離31-77
第5章常用逆向工程設計軟件
5.1逆向工程設計軟件簡介31-81
5.2GeomagicWrap軟件31-81
5.2.1軟件介紹31-81
5.2.2工作流程31-82
5.2.3基本功能31-82
5.2.4主要數據處理模塊31-82
5.2.5主要特點31-82
5.3Geomagic DesignX軟件31-84
5.3.1軟件介紹31-84
5.3.2工作流程31-84
5.3.3基本功能31-84
5.3.4主要數據處理模塊31-86
5.3.5主要特點31-87
5.4GeomagicControlX軟件31-87
5.4.1軟件介紹31-87
5.4.2工作流程31-87
5.4.3基本功能31-87
5.4.4主要數據處理模塊31-88
5.4.5主要特點31-91
5.5UG/Imageware軟件31-92
5.5.1軟件介紹31-92
5.5.2工作流程31-92
5.5.3基本功能31-92
5.5.4主要數據處理模塊31-94
5.5.5主要特點31-94
5.6Creo軟件的逆向設計模塊31-94
5.6.1軟件介紹31-94
5.6.2掃描工具31-94
5.6.3小平面特征31-96
5.6.4重新造型31-97
5.7CATIA軟件的逆向設計模塊31-98
5.7.1軟件介紹31-98
5.7.2工作流程31-98
5.7.3基本功能31-98
5.7.4主要數據處理模塊31-99
5.7.5主要特點31-100
第6章逆向設計實例
6.1基於Geomagic Wrap的螺旋結構逆向設計31-101
6.1.1產品分析31-101
6.1.2點雲的處理31-101
6.1.3多邊形的處理31-102
6.1.4形狀階段處理31-104
6.1.5逆向結果的分析31-107
6.2基於Geomagic Design X的發動機葉輪模型逆向設計31-107
6.2.1葉輪模型領域劃分與對齊擺正31-108
6.2.2葉輪基體的逆向設計31-109
6.2.3大小葉片的逆向設計31-110
6.2.4葉片陣列及葉輪縫合31-113
6.3基於Geomagic Control X的機車轉向架構架焊接變形檢測31-114
6.3.1點雲預處理31-114
6.3.2點雲與設計模型坐標繫配準31-116
6.3.3檢測結果分析31-117
6.4基於UG/Imageware的發動機氣道逆向設計31-119
6.4.1輸入和處理點雲數據31-119
6.4.2模型重建31-121
6.5基於Creo的鑄造件逆向設計31-124
6.5.1獨立幾何模塊31-124
6.5.2掃描曲線的創建和修改31-124
6.5.3型曲線的創建和修改31-126
6.5.4型曲面的創建和修改31-126
6.5.5小平面特征31-126
6.5.6重新造型31-128
6.6基於CATIA的鈑金件逆向設計31-129
6.6.1點雲處理31-129
6.6.2創建空間曲線曲面31-131
6.6.3鈑金件逆向品質分析31-135
參考文獻31-136
第32篇數字化設計
章數字化設計技術概論
1.1數字化設計技術內涵32-3
1.1.1數字化設計技術的概念32-3
1.1.2數字化設計的主要內容32-4
1.1.3數字化設計的特點32-6
1.2數字化設計技術的相關技術32-7
1.2.1“工業4.0”與“中國制造2025”32-7
1.2.1.1“工業4.0”32-7
1.2.1.2“中國制造2025”32-8
1.2.2大數據、雲計算和物聯網技術32-8
1.2.2.1大數據32-8
1.2.2.2雲計算32-9
1.2.2.3物聯網技術32-10
1.2.3互聯網32-11
1.2.4虛擬現實技術32-12
1.2.53D打印技術32-13
1.3數字化設計技術的發展趨勢32-17
第2章數字化設計繫統的組成
2.1數字化設計繫統的組成32-18
2.2數字化設計繫統的硬件繫統32-18
2.2.1主機32-18
2.2.2內存儲器32-19
2.2.3外存儲器32-19
2.2.4輸入輸出裝置32-19
2.2.4.1輸入設備32-19
2.2.4.2輸出設備32-20
2.2.5網絡互聯設備32-21
2.2.6硬件繫統配置32-22
2.3數字化設計繫統的軟件繫統32-22
2.3.1常用操作繫統32-23
2.3.2數據庫32-23
2.3.3支撐軟件32-24
2.3.4程序設計語言32-25
2.3.5數字化設計典型軟件32-26
2.4數字化設計繫統的建立32-29
2.4.1數字化設計軟件繫統的開發流程32-29
2.4.2數字化設計繫統軟硬件的選型32-30
第3章計算機圖形學基礎
3.1概述32-33
3.1.1計算機圖形學的研究內容32-33
3.1.2計算機圖形學的應用領域32-33
3.1.3計算機圖形繫統的硬件設備32-34
3.2圖形變換32-34
3.2.1二維圖形的基本幾何變換32-34
3.2.1.1恆等變換32-34
3.2.1.2比例變換32-35
3.2.1.3反射變換32-35
3.2.1.4錯切變換32-36
3.2.1.5旋轉變換32-37
3.2.1.6平移變換及齊次坐標32-37
3.2.2二維圖形的組合變換32-38
3.2.2.1平面圖形繞任意點旋轉的變換32-38
3.2.2.2平面圖形以任意點為中心的比例變換32-39
3.2.3三維圖形的幾何變換32-39
3.2.3.1平移變換32-39
3.2.3.2比例變換32-40
3.2.3.3旋轉變換32-41
3.2.4正投影變換32-42
3.2.5復合變換32-43
3.2.5.1主視圖變換矩陣32-44
3.2.5.2俯視圖變換矩陣32-44
3.2.5.3左視圖變換矩陣32-44
3.2.5.4三視圖變換矩陣應注意的問題32-44
3.2.6復合變換軸測圖投影變換32-44
3.3三維物體的表示32-45
3.3.1曲線32-45
3.3.1.1參數曲線32-45
3.3.1.2Hermite曲線32-46
3.3.1.3Bezier曲線32-46
3.3.1.4B樣條曲線32-47
3.3.1.5非均勻有理B樣條曲線（NURBS）32-48
3.3.2曲面32-48
3.3.2.1Coons曲面32-48
3.3.2.2Bezier曲面32-49
3.3.2.3B樣條曲面32-49
第4章產品的數字化造型
4.1概述32-50
4.2形體在計算機內部的表示32-50
4.2.1幾何信息和拓撲信息32-50
4.2.2形體的定義及表示形式32-50
4.3線框造型繫統32-51
4.4曲面造型繫統32-52
4.5實體造型繫統32-54
4.5.1實體造型的定義32-54
4.5.2構建實體幾何模型（CSG）32-54
4.5.3邊界表示幾何模型（B-Rep）32-55
4.5.4空間位置枚舉法（spatial occupancyenum eration）32-55
4.5.5實體空間分解枚舉（八叉樹）表示法(spatial partitioning representations)32-55
4.5.6掃描表示法（sweep representations）32-56
4.6基於特征的實體造型32-56
4.6.1特征造型的定義32-56
4.6.2特征的分類32-57
4.6.3特征造型技術的實施32-57
4.6.4特征造型的優點32-57
4.6.5參數化造型32-57
4.6.6參數化特征造型繫統32-58
4.7裝配造型32-58
4.7.1裝配造型的功能32-58
4.7.2裝配瀏覽32-58
4.7.3裝配模型的使用32-59
第5章計算機輔助設計技術
5.1概述32-60
5.1.1CAD技術的內涵32-60
5.1.2CAD技術的特點與應用32-61
5.1.2.1CAD技術的特點32-61
5.1.2.2CAD技術的應用32-61
5.2CAD圖形標準32-62
5.2.1計算機圖形接口文件32-62
5.2.1.1計算機圖形接口（CGI）32-63
5.2.1.2計算文件（CGM）32-63
5.2.2計算機圖形軟件標準32-64
5.2.2.1GKS標準（GKS和GKS-3D）32-64
5.2.2.2PHIGS標準（程序員層次交互圖形繫統）32-66
5.2.2.3OpenGL標準（開放圖形庫）32-67
5.2.3產品數據交換標準32-73
5.2.3.1DXF（圖形交換文件）32-74
5.2.3.2IGES（初始圖形交換規範）32-77
5.2.3.3STEP（產品模型數據交換標準）32-83
5.3工程數據的計算機處理32-86
5.3.1數表的程序化32-86
5.3.1.1數表的存儲32-86
5.3.1數表的查取方法32-87
5.3.1數表的查取方法32-88
5.3.1.4數表的公式化32-90
5.3.2線圖的程序化32-91
5.3.3建立數據文件32-92
5.3.4數表的數據庫管理32-93
5.3.4.1數據庫繫統簡介32-93
5.3.4.2數據庫管理繫統在CAD中的應用32-93
5.3.5工程數據庫32-94
5.3.5.1工程數據庫的概念32-94
5.3.5.2工程數據庫的特點32-94
5.4CAD軟件工程技術32-95
5.4.1軟件工程的基本概念32-96
5.4.2CAD應用軟件開發32-97
5.4.3軟件開發流程32-97
5.4.4CAD軟件的文檔編制規範32-100
5.4.4.1可行性研究報告32-100
5.4.4.2項目開發計劃32-101
5.4.4.3軟件需求說明書32-101
5.4.4.4數據要求說明書32-101
5.4.4.5概要設計說明書32-101
5.4.4.6詳細設計說明書32-102
5.4.4.7測試計劃32-102
5.4.4.8測試分析報告32-102
5.4.4.9項目開發總結報告32-102
第6分析技術
6.1彈性力學基礎32-103
6.1.1彈性力學的主要物理量32-103
6.1.2彈性力學的基本方程32-104
6.1.3彈性力學問題的主要解法32-105
6.法基礎32-105
6.2.法的基本思想32-105
6.2.法的基本步驟32-106
6.2.3的位移模式32-107
6.2.4非節點載荷的移置32-108
6.2.分析應注意的問題32-109
6.2.法的應用32-109
6.3各類問題法32-110
6.3.1平面問題法32-110
6.3.2軸對稱問題法32-117
6.3.3杆件繫統法32-117
6.3.4空間問題法32-120
6.3.5等32-123
6.3.6板殼問題法32-126
6.3.6.1平板彎曲問題法32-126
6.3.6.2殼體彎曲問題32-128
6.3.7穩態熱傳導問題法32-129
6.3.8動力學問題法32-131
6.3.8.1質量矩陣與阻尼矩陣32-132
6.3.8.2直接積分法32-133
6.3.8.3振型疊加法32-133
6.3.8.4大型特征值問題的解法32-134
6.3.8.5縮減繫統自由度的方法32-134
6.3.9材料非線性問題法32-135
6.3.9.1材料非線性本構關繫32-135
6.3.9.2彈塑性增量分格式32-136
6.3.9.3非線性方程組的解法32-136
6.3.10幾何非線性問題法32-136
6.3.10.1大變形情況下的應變和應力32-136
6.3.10.2幾何非線性問題的表達格式32-138
6.3.10.3大變形條件下的本構關繫32-139
6.3.10.4幾何非線性問題的求解方法32-139
6.分析算例32-140
6.4.1結構線性靜力分析算例32-140
6.4.1.1平面問題分析32-140
6.4.1.2桁架和梁分析32-143
6.4.1.3多體裝分析32-145
6.4.1.4靜力學分析綜合應用實例——礦井提升機主軸裝置靜力學分析32-147
6.4.1.5靜力學分析綜合應用實例——材料非線分析32-152
6.4.2結構線性動力學分析算例32-155
6.4.2.1模態分析32-155
6.4.2.2瞬態分析32-159
6.4.2.3熱分析32-162
6.4.2.4流體動力學分析32-169
6.4.3結構疲勞分析算例32-180
6.4.4結構優化設計算例32-186
6.4.4.1優化設計32-186
6.4.4.2拓撲優化32-193
6.4.5耦合場分析算例32-195
6.4.6電磁分析算例32-204
6.4.7注塑分析算例（Moldflow）32-215
6.4.7.1問題描述32-215
6.4.7.2分析過程32-215
6.4.7.3設定分析參數32-218
6.4.7.4後處理32-220
6.4.7.5工藝優化32-222
第7章並行工程技術
7.1並行工程的內涵32-227
7.1.1並行工程的產生背景32-227
7.1.2並行工程的概念32-227
7.1.3並行工程的主要特點32-228
7.2並行工程的實質及其過程32-228
7.3並行工程原理32-229
7.4並行工程的體繫結構32-230
7.5並行工程關鍵技術及關鍵要素32-231
7.5.1並行工程的關鍵技術32-231
7.5.2並行工程的關鍵要素32-232
7.6並行工程的並行化途徑32-233
7.7並行工程研究熱點32-234
7.8並行工程的發展趨勢32-235
7.9並行工程應用案例32-235
7.9.1波音777並行設計工程實例32-235
7.9.2並行工程在重慶航天新世紀衛星應用技術有限責任公司中的應用32-237
第8章虛擬樣機技術
8.1虛擬樣機及虛擬樣機技術內涵32-240
8.1.1虛擬樣機32-240
8.1.2虛擬樣機技術32-241
8.1.3虛擬樣機技術實現方法32-242
8.2虛擬樣機技術體繫32-243
8.2.1虛擬樣機繫統的體繫結構32-243
8.2.2虛擬樣機技術建立的基礎32-244
8.2.3繫統總體技術32-245
8.2.4建模技術32-245
8.2.4.1虛擬樣機建模的特點32-245
8.2.4.2虛擬樣機建模技術的核心32-245
8.2.4.3虛擬樣機建模的實現方法32-247
8.2.4.4虛擬樣機建模技術應用實例32-248
8.2.5虛擬樣機協同仿真技術32-250
8.2.5.1虛擬樣機協同仿真技術的實現32-250
8.2.5.2協同仿真實例32-250
8.2.6虛擬樣機數據管理技術32-251
8.2.7其他相關技術32-253
8.2.8虛擬樣機結構分析實例32-255
8.3虛擬樣機技術的工業應用32-257
8.3.1虛擬樣機技術在產品全生命周期中的應用32-257
8.3.1.1需求分析及概念設計階段32-257
8.3.1.2初步設計階段32-258
8.3.1.3詳細設計階段32-259
8.3.1.4測試評估階段32-259
8.3.1.5生產制造及使用維護階段32-260
8.3.2虛擬樣機技術的工業應用實例32-260
8.3.2.1德國寶馬汽車公司（BMW）32-260
8.3.2.2德國大眾汽車公司（Volkswagen）32-261
8.3.2.3EDO Marine and Aircraft Systems公司（EDO）32-262
參考文獻32-264
內容簡介
《現代機械設計手冊》第二版單行本共20個分冊，涵蓋了機械常規設計的所有內容。各分冊分別為：《機械零部件結構設計與忌》《機械制圖及精度設計》《機械丁程材料》《連接件與緊固件》《軸及其連接件設計》《軸承》《機架、導軌及機械振動設計》《彈簧設計》《機構設計》《機械傳動設計》《減速器和變速器》《潤滑和密封設計》《液力傳動設計》《液壓傳動與控制設計》《氣壓傳動與控制設計》《智能裝備繫統設計》《丁業機器人繫統設計》《疲勞強度可靠性設計》《逆向設計與數字化設計》《創新設計與綠色設計》。
本書為《逆向設計與數字化設計>〉，主要介紹了逆向工程數字化數據測量設備、逆向設計中的數據預處理、=維模型重構技術、常用逆向工程設計軟件、逆向設計實例；數字化設計技術概論、數字化設計繫統的組成、計箄機圖形學基礎、產品的數字化造型、計算機輔助設計技術分析技術、並行工程技術、虛擬樣機技術等。本書可作為機......
