计算机辅助工程

第1章 绪论1.1 CAE的基本概念1.2 计算机发展概述1.3 CAE的发展历史1.4 CAE分析的流程小结习题第2章 前处理技术基础2.1 几何建模基础2.1.1 基本的几何元素2.1.2 典型的几何建模方法2.1.3 几何建模实例2.2 网格剖分基础2.2.1 网格单元

第1章 绪论1.1 CAE的基本概念1.2 计算机发展概述1.3 CAE的发展历史1.4 CAE分析的流程小结习题第2章 前处理技术基础2.1 几何建模基础2.1.1 基本的几何元素2.1.2 典型的几何建模方法2.1.3 几何建模实例2.2 网格剖分基础2.2.1 网格单元2.2.2 网格分类2.2.3 网格剖分方法2.2.4 CAE软件中的网格剖分2.2.5 网格剖分实例2.3 CAE软件前处理小结习题第3章 分析技术基础3.1 数值计算方法基础3.1.1 有限差分法3.1.2 有限体积法3.1.3 有限元法3.2 计算流体力学基础3.2.1 计算流体力学简介3.2.2 计算流体力学的基本概念3.2.3 计算流体力学的求解过程3.2.4 计算流体力学问题的边界条件3.3 计算结构力学基础3.3.1 计算结构力学简介3.3.2 计算结构力学的基本原理和方法3.3.3 计算结构力学的基本概念3.3.4 计算结构力学分析的基本步骤3.3.5 典型的计算结构力学问题3.3.6 边界条件与载荷小结习题第4章 后处理技术基础4.1 计算机图形图像基础4.1.1 点阵图基础4.1.2 矢量图基础4.1.3 点阵图和矢量图的比较4.1.4 动画基础4.2 CAE软件中的后处理模块4.2.1 FLUENT后处理4.2.2 MSC.NASTRAN后处理4.2.3 ANSYS后处理4.2.4 MSC.ADAMS后处理小结习题第5章 CAE相关主流软件系统简介5.1 几何建模软件5.1.1 Pro/E（Creo）5.1.2 UG5.1.3 SolidWorks5.1.4 CATIA5.2 网格剖分软件5.2.1 HyperMesh5.2.2 其他网格剖分软件5.3 结构分析软件5.3.1 MSC.NaStran5.3.2 ANSYS5.4 动力学分析软件5.4.1 MSC.ADAMS5.4.2 LS-DYNA5.4.3 ABAOUS5.5 流体力学分析软件5.5.1 FLUENT5.5.2 FASTRAN5.6 模型交换技术5.6.1 模型交换的基本方法5.6.2 模型交换的常见问题5.6.3 模型交换的丰要环节5.6.4 模型的修正问题5.6.5 模型特征重建5.7 数据交互文件5.7.1 1GES标准5.7.2 STEP标准5.7.3 DXF文件5.7.4 STL文件5.7.5 IDF文件5.7.6 ACIS文件5.7.7 Parasolid文件小结习题第6章 面向轨道车辆设计的CAE技术应用6.1 轮对外形设计6.1.1 车轮强度分析6.1.2 瞬态温度场的数学模型6.1.3 温度场的有限元理论6.1.4 热应力场的有限元理论6.1.5 制动热负载的确定和施加6.1.6 热应力的计算过程6.2 几何建模6.3 网格划分6.3.1 轮对几何模型的六面体结构网格剖分实例6.3.2 轮对几何模型的非结构网格剖分实例6.4 静力分析6.4.1 静力分析描述6.4.2 静力分析实例及步骤6.5 模态分析6.5.1 模态分析描述6.5.2 模态分析实例及步骤6.6 热.应力耦合分析6.6.1 热一应力耦合分析仿真场景描述6.6.2 分析实例及步骤小结习题第7章 面向飞行器设计的CAE技术应用7.1 飞行器总体设计与CAE技术7.1.1 CAE技术在飞行器气动外形设计中的应用7.1.2 CAE技术在飞行器结构设计中的应用7.1.3 CAE技术在飞行器动力学特性分析中的应用7.2 几何建模实例7.3 网格剖分7.3.1 飞行器几何模型的非结构网格剖分实例7.3.2 飞行器几何模型的六面体结构网格剖分实例7.4 空气动力学仿真7.4.1 空气动力学仿真场景描述7.4.2 仿真实例及步骤7.5 结构力学仿真7.5.1 结构力学仿真场景描述7.5.2 仿真实例及步骤7.6 系统动力学仿真7.6.1 系统动力学仿真场景描述7.6.2 仿真实例及步骤小结习题附录 课后习题答案参考文献

CAE（计算机辅助工程）是近年来在航空航天、机械、土木工程等领域发展迅速的学科，也是本科生计算机应用课程的一个方向。CAE是计算机辅助设计和计算机辅助分析等技术的延伸，也是固体力学、流体力学、数值计算、计算机仿真等多个学科的交叉。　　《计算机辅助工程/全国本科院校机械类创新型应用人才培养规划教材》系统阐述了CAE的基本概念、原理、工具软件、分析流程等，结合实际的工程背景给出了进行CAE分析的两个实例，读者可以根据书中介绍的原理、流程和实例，逐步掌握CAE的基本原理和方法。　　《计算机辅助工程/全国本科院校机械类创新型应用人才培养规划教材》的内容包括：CAE的发展历史、CAE的分析流程、几何建模基础、网格剖分基础、CAE软件前处理介绍、数值计算方法基础、计算流体力学基础、计算结构力学基础、计算机图形图像基础、CAE软件中的后处理模块介绍、丰流CAE软件介绍、面向轨道车辆设计的CAE技术应用示例、面向飞行器设计的CAE技术应用示例。　　《计算机辅助工程/全国本科院校机械类创新型应用人才培养规划教材》注重于实例教学，介绍基本概念的同时提供应用案例，同时附有一定数量的习题。　　《计算机辅助工程/全国本科院校机械类创新型应用人才培养规划教材》可以作为高等学校航空宇航类、机械工程、机械电子工程、车辆工程和土木工程等专业相关课程的教材，也可供从事CAE相关研究应用的专业人员参考。