增材制造结构优化设计与工艺仿真(潘露)

本书从增材制造结构设计、优化和工艺仿真角度，介绍粉末床熔融工艺的零件结构设计约束与准则、结构优化设计和工艺仿真，主要讲述了激光粉末床熔融技术原理、结构设计约束、准则和结构特征，Altair Inspire结构优化设计基础，Altair Inspire结构优化操作与应用，Altair Inspire PolyNURBS建模操作与应用 , Altair Inspire点阵结构设计操作与应用，Altair Inspire运动仿真与优化设计操作与应用，AltairInspire激光粉末床熔融工艺仿真操作与应用等内容。书中通过典型案例讲解，理论与实践有机结合，配套操作视频、模型文件、电子课件等数字资源，全彩色印刷。 本书可作为高等学校相关专业的教材，并可供相关工程技术人员参考。

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第1章 激光粉末床熔融结构设计 1.1 激光粉末床熔融技术原理 1 1.1.1　激光粉末床熔融的工艺过程 1 1.1.2 激光粉末床熔融的工艺特点 3 1.2 激光粉末床熔融零件的结构设计约束与准则 3 1.2.1 制造原理约束 3 1.2.2 制造工艺约束 4 1.2.3 应用约束 4 1.2.4 制造工艺准则 5 1.3 激光粉末床熔融零件的结构特征 7 1.3.1 壁厚 7 1.3.2 孔 8 1.3.3 水平特征面 8 1.3.4 悬垂角度 9 1.3.5 倒角 10 1.3.6 支撑 10 思考题 11 第2章 Altair Inspire 结构优化设计基础 2.1 结构优化设计的基本概念 12 2.1.1 结构优化设计的发展历史 12 2.1.2 常见的几种优化设计模型 13 2.2 拓扑优化的概念 13 2.2.1 拓扑优化的设计理论 13 2.2.2 拓扑优化设计的一般工作流程 14 2.3 认识Inspire 软件 14 2.3.1 Inspire 工作流程 15 2.3.2 Inspire 功能介绍 15 2.3.3 Inspire 建模功能介绍 16 2.3.4 菜单栏和工具栏 17 2.3.5 图标 18 2.3.6 属性编辑器 18 2.3.7 偏好设置 19 2.3.8 模型浏览器 26 2.4 “基础”工具栏命令 27 2.4.1 测量 27 2.4.2 移动 27 2.4.3 变量 28 2.4.4 教程：变量操作案例 29 思考题 32 任务训练 33 第3章 Altair Inspire 结构优化设计工程案例 3.1 案例：汽车刹车踏板的拓扑结构优化 34 3.1.1 结构优化基本步骤 35 3.1.2 模型说明 35 3.1.3 操作演示 36 3.2 案例：活塞零部件的拓扑结构优化 54 3.2.1 模型说明 54 3.2.2 操作演示 55 3.3 “结构仿真”模块基本命令 63 3.3.1 “连接”工作区 63 3.3.2 “仿真设定”工作区 67 3.3.3 “运行”工作区 75 思考题 76 任务训练 76 第4章 Altair Inspire PolyNURBS 建模工程案例 4.1 案例：吊杆零件的结构优化与PolyNURBS 建模 79 4.1.1 PolyNURBS 建模基本情况 79 4.1.2 模型说明 80 4.1.3 操作演示 80 4.2 PolyNURBS 建模模块基本命令 91 4.2.1 “创建”工作区 91 4.2.2 “修改”工作区 95 4.2.3 “形状”工作区 99 思考题 100 任务训练 100 第5章 Altair Inspire 点阵结构设计工程案例 5.1 案例：吊杆零件的点阵结构优化 103 5.1.1 点阵优化基本步骤 103 5.1.2 操作演示 103 5.2 PolyMesh 模块基本命令 105 5.2.1 填充 105 5.2.2 转换 106 5.2.3 收缩包裹 106 5.2.4 平滑化 106 思考题 107 任务训练 107 第6章 Altair Inspire 运动仿真与优化工程案例 6.1 案例：槽轮机构运动接触仿真 109 6.1.1 运动操作的基本步骤 109 6.1.2 模型说明 109 6.1.3 操作演示 111 6.2 案例：曲柄摇杆结构的运动仿真与支架优化 122 6.2.1 运动仿真与优化的基本步骤 122 6.2.2 模型说明 122 6.2.3 操作演示 123 6.3 运动仿真与优化模块基本命令 132 6.3.1 “连接”工作区 132 6.3.2 “力”工作区 133 思考题 137 任务训练 137 第7章 Altair Inspire激光粉末床熔融工艺仿真工程案例 7.1 案例：航空支架的激光粉末床熔融工艺仿真 139 7.1.1 3D 打印工艺模块基本步骤 139 7.1.2 模型说明 140 7.1.3 操作演示 140 7.2 Print3D 模块基本命令 155 7.2.1 “仿真设定”功能区 155 7.2.2 “运行”工作区 163 思考题 171 任务训练 171 参考文献 173