計算機輔助工程(2013年北京大學出版社出版的圖書)

《計算機輔助工程》是2013年北京大學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：計算機輔助工程
• 作者：許承東主編
• 類別： 圖書>教材>研究生/本科/專科教材>工學圖書>計算機/網路>計算機理論
• 出版社：北京大學出版社
• 出版時間：2013年
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787301229774

內容簡介

　　CAE（計算機輔助工程）是近年來在航空航天、機械、土木工程等領域發展迅速的學科，也是本科生計算機套用課程的一個方向。CAE是計算機輔助設計和計算機輔助分析等技術的延伸，也是固體力學、流體力學、數值計算、計算機仿真等多個學科的交叉。

　　《計算機輔助工程/全國本科院校機械類創新型套用人才培養規劃教材》系統闡述了CAE的基本概念、原理、工具軟體、分析流程等，結合實際的工程背景給出了進行CAE分析的兩個實例，讀者可以根據書中介紹的原理、流程和實例，逐步掌握CAE的基本原理和方法。

　　《計算機輔助工程/全國本科院校機械類創新型套用人才培養規劃教材》的內容包括：CAE的發展歷史、CAE的分析流程、幾何建模基礎、格線剖分基礎、CAE軟體前處理介紹、數值計算方法基礎、計算流體力學基礎、計算結構力學基礎、計算機圖形圖像基礎、CAE軟體中的後處理模組介紹、豐流CAE軟體介紹、面向軌道車輛設計的CAE技術套用示例、面向飛行器設計的CAE技術套用示例。

　　《計算機輔助工程/全國本科院校機械類創新型套用人才培養規劃教材》注重於實例教學，介紹基本概念的同時提供套用案例，同時附有一定數量的習題。

　　《計算機輔助工程/全國本科院校機械類創新型套用人才培養規劃教材》可以作為高等學校航空宇航類、機械工程、機械電子工程、車輛工程和土木工程等專業相關課程的教材，也可供從事CAE相關研究套用的專業人員參考。

目 錄

第1章 緒論

1.1 CAE的基本概念

1.2 計算機發展概述

1.3 CAE的發展歷史

1.4 CAE分析的流程

小結

習題

第2章 前處理技術基礎

2.1 幾何建模基礎

2.1.1 基本的幾何元素

2.1.2 典型的幾何建模方法

2.1.3 幾何建模實例

2.2 格線剖分基礎

2.2.1 格線單元

2.2.2 格線分類

2.2.3 格線剖分方法

2.2.4 CAE軟體中的格線剖分

2.2.5 格線剖分實例

2.3 CAE軟體前處理

小結

習題

第3章 分析技術基礎

3.1 數值計算方法基礎

3.1.1 有限差分法

3.1.2 有限體積法

3.1.3 有限元法

3.2 計算流體力學基礎

3.2.1 計算流體力學簡介

3.2.2 計算流體力學的基本概念

3.2.3 計算流體力學的求解過程

3.2.4 計算流體力學問題的邊界條件

3.3 計算結構力學基礎

3.3.1 計算結構力學簡介

3.3.2 計算結構力學的基本原理和方法

3.3.3 計算結構力學的基本概念

3.3.4 計算結構力學分析的基本步驟

3.3.5 典型的計算結構力學問題

3.3.6 邊界條件與載荷

小結

習題

第4章 後處理技術基礎

4.1 計算機圖形圖像基礎

4.1.1 點陣圖基礎

4.1.2 矢量圖基礎

4.1.3 點陣圖和矢量圖的比較

4.1.4 動畫基礎

4.2 CAE軟體中的後處理模組

4.2.1 FLUENT後處理

4.2.2 MSC.NASTRAN後處理

4.2.3 ANSYS後處理

4.2.4 MSC.ADAMS後處理

小結

習題

第5章 CAE相關主流軟體系統簡介

5.1 幾何建模軟體

5.1.1 Pro/E（Creo）

5.1.2 UG

5.1.3 SolidWorks

5.1.4 CATIA

5.2 格線剖分軟體

5.2.1 HyperMesh

5.2.2 其他格線剖分軟體

5.3 結構分析軟體

5.3.1 MSC.NaStran

5.3.2 ANSYS

5.4 動力學分析軟體

5.4.1 MSC.ADAMS

5.4.2 LS-DYNA

5.4.3 ABAOUS

5.5 流體力學分析軟體

5.5.1 FLUENT

5.5.2 FASTRAN

5.6 模型交換技術

5.6.1 模型交換的基本方法

5.6.2 模型交換的常見問題

5.6.3 模型交換的豐要環節

5.6.4 模型的修正問題

5.6.5 模型特徵重建

5.7 數據互動檔案

5.7.1 1GES標準

5.7.2 STEP標準

5.7.3 DXF檔案

5.7.4 STL檔案

5.7.5 IDF檔案

5.7.6 ACIS檔案

5.7.7 Parasolid檔案

小結

習題

第6章 面向軌道車輛設計的CAE技術套用

6.1 輪對外形設計

6.1.1 車輪強度分析

6.1.2 瞬態溫度場的數學模型

6.1.3 溫度場的有限元理論

6.1.4 熱應力場的有限元理論

6.1.5 制動熱負載的確定和施加

6.1.6 熱應力的計算過程

6.2 幾何建模

6.3 格線劃分

6.3.1 輪對幾何模型的六面體結構格線剖分實例

6.3.2 輪對幾何模型的非結構格線剖分實例

6.4 靜力分析

6.4.1 靜力分析描述

6.4.2 靜力分析實例及步驟

6.5 模態分析

6.5.1 模態分析描述

6.5.2 模態分析實例及步驟

6.6 熱.應力耦合分析

6.6.1 熱一應力耦合分析仿真場景描述

6.6.2 分析實例及步驟

小結

習題

第7章 面向飛行器設計的CAE技術套用

7.1 飛行器總體設計與CAE技術

7.1.1 CAE技術在飛行器氣動外形設計中的套用

7.1.2 CAE技術在飛行器結構設計中的套用

7.1.3 CAE技術在飛行器動力學特性分析中的套用

7.2 幾何建模實例

7.3 格線剖分

7.3.1 飛行器幾何模型的非結構格線剖分實例

7.3.2 飛行器幾何模型的六面體結構格線剖分實例

7.4 空氣動力學仿真

7.4.1 空氣動力學仿真場景描述

7.4.2 仿真實例及步驟

7.5 結構力學仿真

7.5.1 結構力學仿真場景描述

7.5.2 仿真實例及步驟

7.6 系統動力學仿真

7.6.1 系統動力學仿真場景描述

7.6.2 仿真實例及步驟

小結

習題

附錄 課後習題答案

參考文獻