计算机辅助设计基础与应用

第1章 CAD、CAE技术概论

1.1 CAD、CAE概念的产生和发展

1.1.1 CAD概念的产生和发展

1.1.2 CAE概念的产生和发展

1.1.3 CAD、CAE集成与虚拟样机设计

1.2 CAD、CAE硬件系统

1.3 CAD、CAE软件系统

1.4 本书主要研究内容

习题

第2章 CAD建模的理论基础

2.1 计算机几何造型基础

2.1.1 三维几何造型的基本元素

2.1.2 三维形体的几何模型

2.1.3 三维几何模型的表示方法

2.2 特征建模技术

2.2.1 特征技术概述

2.2.2 特征建模的特点和作用

2.2.3 特征的定义和分类

2.3 自由曲线

2.3.1 参数样条曲线

2.3.2 Bezier曲线

2.3.3 B样条曲线

2.4 自由曲面建模理论基础

2.4.1 Hermite曲面（Coons曲面）

2.4.2 Bezier曲面

2.4.3 B样条曲面

2.4.4 常见的曲面比较

2.5 设计模型变换的基本算法

2.5.1 平面图形变换

2.5.2 平面图形变换的计算机实现

2.5.3 三维模型的几何变换

2.5.4 三维模型变换的计算机实现

2.6 三维投影变换

2.6.1 正投影变换

2.6.2 正轴测投影变换

习题

第3章 基于特征技术的CAD软件系统

3.1 常用CAD软件系统简介

3.1.1 Inventor软件系统简介

3.1.2 CATIA软件系统简介

3.1.3 Pro/E软件系统简介

3.1.4 UniGraphics软件系统简介

3.2 UG软件系统

3.2.1 UG用户交互界面简介

3.2.2 UG基本术语

3.2.3 UC常用工具

3.2.4 对象操作

3.2.5 视图布局

3.3 UG特征建模基础

3.3.1 基本体素

3.3.2 布尔操作

3.3.3 扫描特征

3.3.4 成形特征

3.4 草图及特征编辑

3.4.1 建立草图工作对象

3.4.2 草图的操作与编辑

3.5 曲线曲面特征建模和参数化设计

3.5.1 建立曲线

3.5.2 曲面建模

3.5.3 UG建模参数化设计

3.6 三维数字化装配

3.6.1 UGNX装配基本概念

3.6.2 UGNX装配方法

3.6.3 UG装配实例

3.7 UGNX工程制图

3.7.1 UGNX工程制图基础

3.7.2 工程制图的建立

习题

第4章 基于特征的CAD系统二次开发技术

4.1 CAD系统二次开发的环境与途径

4.2 UG/GRIP开发环境

……

第5章 有限元分析方法及应用

第6章 拓扑优化设计方法及应用

第7章 疲劳寿命仿真分析

第8章 粒子群算法与MATLAB优化

附录 UG／Open GRIP建模与工程图常用命令语句格式

参考文献

《高等院校机械类“十二五”规划教材：计算机辅助设计基础与应用》共分8章，围绕计算机辅助设计技术与应用这一主线逐一展开。第1章，第4章简要介绍利用计算机进行图形建模的理论基础知识，使读者在计算机图形学理论基础上，了解图形生成算法在计算机中的技术实现；并以高端的三维CAD建模软件UG为例，讲述了UG的特征建模基础、装配、工程图、参数化设计以及针对用户的二次开发技术，均通过大量的具体实例加以说明。第5章～第8章是广义上的计算机辅助设计（CAD）部分——计算机辅助工程分析（CAE）技术内容，讲述了机械CAE的原理以及应用，目的在于根据计算机辅助工程分析的结果，来进一步改进和完善产品的设计参数与结构优化设计。包括有限元分析、拓扑优化、疲劳损伤寿命仿真分析、粒子群算法与MATLAB优化等方法的计算机辅助设计原理，并通过具体的典型算例加以说明。
可以作为高等工科院校机械工程大类各专业学生的计算机辅助设计教材，也可作为高职高专、夜大、函大和职工大学同类专业的教材，同时可供从事机械CAD／CAE技术研究的工程技术人员参考。