数字样机建模与仿真

把创意快速变为现实，降低创新的成本，提高创造的效率，是现代制造企业增强竞争力的重要因素。《数字样机建模与仿真》由杨欣、许述财所著，本书依据最新国家标准《机械产品数字样机通用要求》（GB/T26100―2010），结合作者在数字样机技术应用方面的教学和科研成果，系统介绍了数字样机的基本概念、基本原理和基本方法，主要内容包括绪论、数字样机美学设计、数字样机建模技术、数字样机装配设计、数字样机运动仿真、数字样机有限元分析、数字化人机工程设计、数字样机数据管理等内容。
《数字样机建模与仿真》可作为机械工程相关专业研究生或高年级本科生了解数字样机开发技术，培养其产品创新能力的教材，也可作为从事机械装备开发的工程技术人员的参考用书。

第1章 绪论
1．1 数字样机的概念
1．1．1 数字样机的定义
1．1．2 数字样机支撑技术
1．1．3 数字样机的分类
1．2 数字样机的特点
1．2．1 数字样机模型要求
1．2．2 数字样机的虚拟性
1．2．3 数字样机的真实性
1．3 数字样机的应用与发展
1．3．1 数字样机的应用
1．3．2 数字样机技术的发展
1．3．3 Aberdeen的研究
第2章 数字样机美学设计
2．1 机械美学概述
2．1．1 机械美学的提出
2．1．2 机械美学的内涵
2．2 基于CAD的机械美学设计
2．2．1 计算机辅助工业设计
2．2．2 基于CAD体现造型要素
2．2．3 基于CAD体现形态美学
2．2．4 数字样机美学设计要求
2．3 数字样机渲染技术
2．3．1 消隐与视觉样式
2．3．2 色彩设计与颜色
2．3．3 光照处理与阴影
2．3．4 纹理处理与应用
2．4 曲线和曲面分析
2．4．1 基本概念和术语
2．4．2 曲线和曲面模型
2．4．3 曲线和曲面评价
2．4．4 曲率和曲面分析
2．5 逆向外形设计
2．5．1 逆向设计的基本步骤
2．5．2 三维数据采集方法
2．5．3 测量数据处理技术
2．5．4 模型重构与分析
第3章 数字样机建模技术
3．1 产品建模概述
3．1．1 产品建模定义
3．1．2 数字样机模型信息
3．1．3 三维建模核心
3．1．4 几何模型类型
3．2 实体建模技术
3．2．1 构造实体几何法
3．2．2 边界表示法
3．2．3 扫描表示法
3．2．4 AutoCAD建模简介
3．3 特征建模技术
3．3．1 特征定义和分类
3．3．2 特征建模系统
3．3．3 参数化设计
3．3．4 变量化设计
3．4 特征建模的实现
3．4．1 Inventor特征建模简介
3．4．2 创建草图特征
3．4．3 创建放置特征
3．4．4 零件建模与物理属性
第4章 数字样机装配设计
4．1 装配设计概述
4．1．1 装配设计的概念
4．1．2 装配体与装配树
4．1．3 装配设计的进展
4．2 装配关联设计
4．2．1 装配约束的实现方法
4．2．2 基于布局的关联设计
4．2．3 基于参数的关联设计
4．2．4 在位自适应关联设计
4．2．5 基于衍生的关联设计
4．3 工程导向设计
4．3．1 螺纹连接设计
4．3．2 轴零件设计
4．3．3 键连接设计
4．3．4 凸轮机构设计
4．3．5 齿轮、蜗轮设计
4．3．6 其他设计计算
4．4 装配体控制与检查
4．4．1 零部件显示控制与剖切
4．4．2 装配关系查找与干涉检查
4．4．3 运动模拟与冲突检查
4．4．4 产品的装配分解与动画
4．4．5 零部件的位置表达
4．4．6 空间自由度检查
4．5 生成二维工程图
4．5．1 基础视图的生成
4．5．2 投影视图的生成
4．5．3 其他视图的生成
4．5．4 图纸注释与说明
第5章 数字样机运动仿真
5．1 仿真技术概述
5．1．1 仿真的定义和类型
5．1．2 数字样机仿真的优势
5．1．3 机械系统的运动仿真
5．1．4 ADAMS软件简介
5．2 运动仿真的关键概念
5．2．1 机械连接和自由度
5．2．2 迁移度和运动链
5．2．3 冗余和动力
5．3 运动机理中的连接
5．3．1 运动连接的类型
5．3．2 手动创建运动连接
5．3．3 把约束转换为连接
5．3．4 连接的规则和特性
5．4 物理特性和力学环境
5．4．1 定义驱动条件
5．4．2 初始条件和边界
5．4．3 连接的力和力矩
5．4．4 施加外力和重力
5．5 仿真输入与输出
5．5．1 输入图示器
5．5．2 定义输入变量
5．5．3 输出图示器
5．5．4 输出运动变量
第6章 数字样机有限元分析
6．1 有限元分析概述
6．1．1 有限元法的基本思想
6．1．2 有限元分析的步骤
6．1．3 协同有限元分析
6．1．4 AWE协同仿真简介
6．2 结构的静力学分析
6．2．1 分析过程
6．2．2 等效应力
6．2．3 主应力
6．2．4 变形与安全系数
6．2．5 结构改进
6．3 振动模态分析
6．3．1 模态分析的数学模型
6．3．2 无约束条件下的模态分析
6．3．3 有约束条件下的模态分析
6．3．4 预应力对模态参数的作用
6．4 结构拓扑优化
6．4．1 机械优化设计概述
6．4．2 CAE优化的设计方法
6．4．3 拓扑优化的设计原理
6．4．4 形状拓扑优化实例
6．5 复杂数字样机的多学科协同仿真
6．5．1 数字化多学科优化设计
6．5．2 汽车多学科优化的数学模型
6．5．3 汽车协同优化与仿真流程
6．5．4 汽车碰撞安全仿真实例
第7章 数字化人机工程设计
7．1 人机工程设计概述
7．1．1 人机工程的定义
7．1．2 人机系统设计
7．2 人体因素的基础
7．2．1 人体测量
7．2．2 人体尺寸
7．2．3 人体力学
7．2．4 人体感觉
7．3 人体模型
7．3．1 二维人体物理模板
7．3．2 三维数字化人体模型
7．3．3 工程人体建模软件
7．3．4 基于CAD的人体建模
7．3．5 车辆工程用数字人体
7．4 数字化人机工程设计
7．4．1 作业空间布局设计
7．4．2 座椅与工作台设计
7．4．3 操纵装置设计
7．4．4 显示装置设计
7．4．5 车辆驾驶室的设计
第8章 数字样机数据管理
8．1 产品数据交换
8．1．1 数据交换技术
8．1．2 数据交换种类
8．1．3 数据交换标准
8．2 产品数据管理(PDM)
8．2．1 PDM概念的产生
8．2．2 PDM系统的结构
8．2．3 PDM系统的功能
8．2．4 PDM的技术规范
8．3 产品生命周期管理(PLM)
8．3．1 PLM概念的产生
8．3．2 PLM系统的功能
8．3．3 PLM与PDM的关系
8．4 PLM／PDM系统的实施
8．4．1 PLM／PDM实施的内容
8．4．2 PLM／PDM实施的步骤
8．4．3 PLM／PDM的信息建模
8．4．4 PLM／PDM软件简介
8．5 PLM最新解决方案
8．5．1 云计算的概念
8．5．2 基于云端的PLM
参考文献