鑄造CAD/CAE

前言

　　計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與普及，使傳統(tǒng)的鑄造生產(chǎn)從“經(jīng)驗(yàn)”走向“科學(xué)”，從“定性”走向“定量”。計(jì)算輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工程等先進(jìn)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)已越來(lái)越成為鑄造生產(chǎn)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)?！　”緯鴮ｉT論述了鑄造CAD/CAE。第1章介紹了鑄造CAD/CAE的基本概念、發(fā)展趨勢(shì)。第2～5章，介紹鑄造CAD技術(shù)，第6～9章，介紹鑄造CAE技術(shù)。第2章介紹了鑄造CAD技術(shù)基礎(chǔ)，如CAD系統(tǒng)的組成與分類、三維造型技術(shù)、數(shù)據(jù)信息交換技術(shù)以及鑄造工藝CAD系統(tǒng)組成。第3章介紹了二維鑄造工藝CAD系統(tǒng)，如AutoCAD2009基本知識(shí)、二維鑄造工藝CAD系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)以及基于AutoCAD的二維華鑄CAD系統(tǒng)。第4章介紹了三維鑄造工藝CAD系統(tǒng)，如UG基本知識(shí)、三維鑄造工藝CAD系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)以及基于UG的三維鑄造工藝CAD系統(tǒng)。第5章介紹了其他通用CAD系統(tǒng)，如SolidWorks、Pro/Engineer等通用CAD軟件的基本知識(shí)、應(yīng)用實(shí)例。第6章介紹了鑄造CAE技術(shù)基礎(chǔ)，如鑄造CAE技術(shù)研究目的與內(nèi)容、有限差分法與有限元法等數(shù)值分析方法以及鑄造CAE系統(tǒng)組成。第7章介紹了鑄造凝固過(guò)程CAE技術(shù)，如凝固過(guò)程的數(shù)學(xué)模型與數(shù)值求解、凝固過(guò)程CAE軟件、凝固過(guò)程CAE技術(shù)應(yīng)用實(shí)例。第8章介紹了鑄造充型過(guò)程CAE技術(shù)，如充型過(guò)程的數(shù)學(xué)模型與數(shù)值求解、充型過(guò)程CAE軟件、充型過(guò)程CAE技術(shù)應(yīng)用實(shí)例。第9章介紹了鑄造過(guò)程中的其他CAE技術(shù)，如鑄造應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬、鑄造微觀組織模擬?！　”緯?章，第6章的第1、2、4節(jié)，第7章以及第8章由華中科技大學(xué)周建新編寫；第2章，第3章的第1、2、3節(jié)，第4章第1、2、3節(jié)，第5章，第6章的第3節(jié)，第9章由華中科技大學(xué)廖敦明編寫；第3章的第4節(jié)由廈門理工學(xué)院李輝編寫；第4章的第4節(jié)由湖北工業(yè)大學(xué)龔雪丹編寫；全書由周建新負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。在本書的編寫過(guò)程中，華中科技大學(xué)劉瑞祥教授、陳立亮教授、魏華勝教授給予了大力的支持與幫助，在此深表感謝。　　鑒于編者水平有限，書中難免有不當(dāng)之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地介紹了鑄造CAD、鑄造CAE技術(shù)。就鑄造CAD技術(shù)而言，首先介紹了CAD系統(tǒng)的組成與分類、三維造型技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)；其次介紹了如何利用AutoCAD、UG、SolidWorks、Pro/E等通用CAD系統(tǒng)進(jìn)行鑄件及工藝的CAD設(shè)計(jì)；在上述基礎(chǔ)上，介紹了基于AutoCAD的二維鑄造工藝CAD系統(tǒng)與基于UG的三維鑄造工藝CAD系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用。就鑄造CAE技術(shù)來(lái)說(shuō)，首先介紹了有限差分法、有限元法等基礎(chǔ)知識(shí)；其次詳細(xì)介紹了鑄造凝固過(guò)程及充型過(guò)程數(shù)學(xué)模型與數(shù)值求解、CAE模擬軟件、應(yīng)用實(shí)例等；最后介紹了鑄造應(yīng)力/應(yīng)變模擬及組織模擬。     本書是為高等學(xué)校設(shè)有鑄造專業(yè)（或材料成形與控制專業(yè)鑄造方向）的本科生、?？粕帉懙慕滩?，也可以用作鑄造CAD/CAE技術(shù)培訓(xùn)教材，本書亦可供鑄造CAD/CAE技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的高校教師、研究生以及鑄造企業(yè)科研人員、技術(shù)管理人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論　1.1 CAD/CAE基本概念　1.2 鑄造CAD/CAE技術(shù)　1.3 鑄造CAD/CAE技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)　習(xí)題第2章 鑄造CAD技術(shù)基礎(chǔ)　2.1 概述　2.2 CAD系統(tǒng)的組成與分類　　2.2.1 CAD系統(tǒng)的組成　　2.2.2 CAD系統(tǒng)的分類　2.3 CAD系統(tǒng)的三維造型技術(shù)　　2.3.1 線框造型　　2.3.2 曲面造型　　2.3.3 實(shí)體造型　　2.3.4 特征造型　　2.3.5 參數(shù)化技術(shù)　　2.3.6 變量化技術(shù)　2.4 CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息交換　　2.4.1 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換接口　　2.4.2 初始圖形交換規(guī)范——IGES　　2.4.3 產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換規(guī)范——STEP　　2.4.4 數(shù)據(jù)交換格式——STL　2.5 鑄造工藝CAD系統(tǒng)　　2.5.1 鑄造工藝設(shè)計(jì)的基本過(guò)程　　2.5.2 鑄造工藝CAD系統(tǒng)的組成　　2.5.3 鑄造工藝CAD系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀　　2.5.4 鑄造工藝CAD的發(fā)展趨勢(shì)　習(xí)題第3章 二維鑄造工藝CAD系統(tǒng)　3.1 概述　3.2 AutoCAD2009介紹　　3.2.1 AutoCAD2009簡(jiǎn)介　　3.2.2 AutoCAD2009繪圖預(yù)備知識(shí)　　3.2.3 AutoCAD2009繪圖基礎(chǔ)　　3.2.4 AutoCAD2009基本繪圖設(shè)置　3.3 二維鑄造工藝CAD系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)　　3.3.1 基于AutoCAD的二次開發(fā)技術(shù)　　3.3.2 二維鑄造工藝CAD系統(tǒng)開發(fā)工具的選用　3.4 基于AutoCAD的二維鑄造工藝CAD系統(tǒng)　　3.4.1 二維華鑄CAD系統(tǒng)介紹　　3.4.2 華鑄CAD二維鑄鋼系統(tǒng)　　3.4.3 華鑄CAD二維球鐵系統(tǒng)　習(xí)題第4章 三維鑄造工藝CAD系統(tǒng)　4.1 概述　4.2 UG介紹　　4.2.1 Siemens PLM Software簡(jiǎn)介　　4.2.2 UG界面　　4.2.3 UG的主要特點(diǎn)和功能模塊　　4.2.4 UG繪圖實(shí)例　4.3 三維鑄造工藝CAD系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)　　4.3.1 基于UG的二次開發(fā)技術(shù)　　4.3.2 三維鑄造工藝CAD系統(tǒng)開發(fā)工具UG/Open　　4.3.3 UG二次開發(fā)工具之間的關(guān)系　4.4 基于UG的三維鑄造工藝CAD系統(tǒng)　　4.4.1 三維鑄造工藝CAD系統(tǒng)簡(jiǎn)介　　4.4.2 鑄鋼件三維鑄造工藝CAD　　4.4.3 球鐵件三維鑄造工藝CAD　　4.4.4 三維壓鑄模CAD　習(xí)題第5章 其他通用CAD系統(tǒng)介紹　……第6章 鑄造CAE技術(shù)基礎(chǔ)第7章 鑄造凝固過(guò)程CAE技術(shù)第8章 鑄造充型過(guò)程CAE技術(shù)第9章 鑄造過(guò)程中的其他CAE技術(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第2章　鑄造CAD技術(shù)基礎(chǔ)　　2.1　概述　　計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，簡(jiǎn)稱CAD）就是設(shè)計(jì)人員在計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)的輔助下完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)、繪圖、工程分析與技術(shù)文檔編制等工作的過(guò)程。CAD技術(shù)將人和計(jì)算機(jī)的最好特性結(jié)合起來(lái)。人的特性是具有思維、邏輯推理、學(xué)習(xí)以及直觀判斷的能力。而計(jì)算機(jī)具有運(yùn)算速度快、精確度高、信息存儲(chǔ)量大、不易忘與不易出錯(cuò)等特點(diǎn)，在工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，可以幫助設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)計(jì)算、信息存儲(chǔ)和制圖等工作。在設(shè)計(jì)中通常要用計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大量的計(jì)算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計(jì)信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；而設(shè)計(jì)人員將運(yùn)用自己的經(jīng)驗(yàn)與判斷能力來(lái)控制整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，這種控制是通過(guò)人－機(jī)對(duì)話或圖形顯示的方式進(jìn)行，讓人和計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交流，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)結(jié)果。CAD能夠減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短設(shè)計(jì)周期，加快新產(chǎn)品開發(fā)速度，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，節(jié)約成本，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力和企業(yè)創(chuàng)新能力?！　?0世紀(jì)50年代在美國(guó)誕生第一臺(tái)計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)，開始出現(xiàn)具有簡(jiǎn)單繪圖輸出功能的被動(dòng)式的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)。60年代初期出現(xiàn)了CAD的曲面造型技術(shù)，中期推出商品化的計(jì)算機(jī)繪圖設(shè)備。70年代，完整的CAD系統(tǒng)開始形成，后期出現(xiàn)了能產(chǎn)生逼真圖形的光柵掃描顯示器，推出了手動(dòng)游標(biāo)、圖形輸入板等多種形式的圖形輸入設(shè)備，促進(jìn)了CAD技術(shù)的發(fā)展。80年代，隨著強(qiáng)有力的超大規(guī)模集成電路制成的微處理器和存儲(chǔ)器件的出現(xiàn)，工程工作站問(wèn)世，CAD技術(shù)在中小型企業(yè)逐步普及。80年代中期以來(lái)，CAD技術(shù)向標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化方向發(fā)展。一些標(biāo)準(zhǔn)的圖形接口軟件和圖形功能相繼推出，對(duì)CAD技術(shù)的推廣、軟件的移植和數(shù)據(jù)共享起了重要的促進(jìn)作用；系統(tǒng)構(gòu)造由過(guò)去的單一功能變成綜合功能，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造聯(lián)成一體的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多處理機(jī)和并行處理技術(shù)在CAD中的應(yīng)用，極大地提高了CAD系統(tǒng)的性能；人工智能和專家系統(tǒng)技術(shù)引入CAD，出現(xiàn)了智能CAD技術(shù)，使CAD系統(tǒng)的問(wèn)題求解能力大為增強(qiáng)，設(shè)計(jì)過(guò)程更趨自動(dòng)化。

圖書封面

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