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| 編輯推薦： |
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“数字化设计与制造” 课程实践/ 实验环节的指导教材
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| 內容簡介： |
·本实验指导书基于SoildWorks、Abapus 以及MATLAB 设计了三维建模实验、有限元分析实验以
及优化设计实验， 目的是帮助学生掌握软件的基本操作， 加强学生对机械生产制造流程的认识， 培
养学生的机械设计能力。三维建模实验部分介绍了SoildWorks 软件的功能结构与不同的实体模型的
生成方法， 指导读者了解特征建模的原理， 掌握几何建模的原理和方法， 学会根据不同的零件特点
选择合适的建模方式。有限元分析实验部分介绍了有限元分析时几何建模、边界条件处理、网格划
分的基本原则， 展示了在Abapus 中导入几何模型、网格划分、边界条件施加的基本操作。指导读者
完成有限元计算和数据后处理并深入理解网格质量对计算结果的影响。优化设计实验部分指导读者
分析优化问题， 读取仿真数据， 目标函数优化求解， 深入理解最小二乘迭代优化的思想。通过三维
建模、有限元分析和优化设计的实践操作， 学生能够初步了解数字化设计的基本流程， 提升解决工
程问题的能力。
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| 關於作者： |
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刘少丽，北京理工大学副教授、博士/硕士生导师，数字化制造研究所副所长/党支部书记。2007年北京理工大学本科毕业，2012年清华大学博士毕业。主要研究光学检测及机器人装配的理论和方法，及其在航空、航天等领域中的应用。以第一或通讯作者发表SCI/EI论文30余篇，其中SCI论文18篇。以第一发明人申请国家发明专利10余项（其中已授权6项）。获机械联合会技术发明奖一等奖、国防科技进步一等奖、北京市科技二等奖、国防科技进步二等奖各1项。
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| 目錄：
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1 实验目的和内容 001
1. 1 实验目的 001
1. 2 实验内容 002
2 轮毂实体建模 003
2. 1 进入实体建模应用模块 003
2. 2 绘制草图 004
2. 3 创建模型 007
2. 4 模型上色 035
3 轮毂有限元仿真 039
3. 1 模型简化 039
3. 2 模型导入 051
3. 3 设置材料 056
3. 4 划分网格 060
3. 5 装配 066
3. 6 创建分析步 069
3. 7 创建相互作用 071
3. 8 载荷设置 081
3. 9 作业提交 089
3. 10 后处理 090
3. 11 仿真结果数据 091
4 轮毂参数优化 094
4. 1 优化问题建模 094
4. 2 仿真数据读取 095
4. 3 函数拟合 097
4. 4 目标函数优化求解 106
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| 內容試閱：
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计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术是随着信息技术的发展而形成的一门高新技术，它的应用和发展引起了社会和生产的巨大变革，因此CAD/CAM技术被视为20世纪最杰出的工程成就之一。目前，CAD/CAM技术已成为企业实现数字化设计与制造的关键技术，是当今工程技术人员必须掌握的基本工具。
北京理工大学于2017年开展了计算机辅助设计与制造类课程的教学改革，取消了原有的“计算机辅助设计与制造”课程，新设了“数字化设计与制造”课程作为机械工程专业的本科核心课程。本书是“数字化设计与制造”课程实践/实验环节的指导教材，以机械工程及自动化专业的本科生为主要授课对象，基于“数字化设计与制造”课程所学的基本理论和方法，通过三维实体建模实验、有限元分析实验和参数优化求解工程实践，训练学生应用相应软件工具从事产品开发、性能分析及优化分析的综合能力，参考学时在6~8学时。
三维建模实验是基于先进的CAD/CAM集成系统———SoildWorks，目的是帮助学生掌握产品造型设计的基本技能;有限元分析实验是基于有限元分析软件Abapus，目的是帮助学生掌握计算机辅助工程分析的基本流程;参数优化求解工程实践是基于MATLAB进行优化模型建立及优化求解，目的是培养学生理解优化设计的基本原理及过程。
其中本书的第1章和第2章由刘少丽编写，第3章由夏焕雄、丁晓宇共同编写，第4章由刘少丽、熊辉共同编写。
本书的出版得到了北京理工大学“十四五”规划教材专项计划的资助;也得到了北京理工大学出版社各位编辑的全力协助，在此表示感谢。
由于编者水平有限，书中在所难免不足之处，敬请广大读者批评指正。
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