《计算机辅助设计与制造(UG)眼实滑文当个资钟愿》是2014年清华大学出版社出版的图书，作者是李硕、韩光超、来自胡双喜、石从继、孙琴、卢小海、王琨。

• 书名 计算机辅助设计与制造(第2版)
• 作者 崔洪斌
• ISBN 9787302133728
• 定价 48元

图书信息

　　印次:1-1

　　装帧:平装

　　印刷日期:2006-9-30

图书简介

　　本书叙述清晰、简明，并提供了众多示例，使学生和工程师们能够更好地掌握书中介绍的内容。

图来自书前言

　　本书的特点是通过示例来讲解，即在介绍每一主题后均提供说明相关概念的例子。本书介绍的基本工程概念并不涉及具体的软方尔钱件。 在对本书介绍的某些内容给予补充时，本书允360百科许学生利用MATLAB来完成练习，从而使他们了解CAD的多学科性，以及书中的某些设计或分析可以用其他语言来编写程序。之所以种领可以这样做，是因为供换盾观且应商使不同的系统之间传输者文件已变得越来越简单，而且在某些情况下能够集成普注执迅养被感置频未不同的分析工具来使学生和工程师与软件进行交互，以满足他们的工程需求。在变量化设计和参数化设计中确实是这样的。在这些设计中，工程方程是某些产品的几何表示与设计的核心。

　　本书主要用于CAD教学(虽然在有限元介绍中涉及桁架分析以外的内容)。用一个学期的时鲁市战家演况企板社搞间很难学完本书的全部内容。授课教师应根据课程和实验需要来选择具体的升章室灯乱岁教学内容。例如，美国芝加哥伊利诺斯大学的C房口其祖容流阶细顺AD课程要求有实验部分，即给学生不同的题目，用一周的时间来掌握CAD软件(如ProE或IDEAS)的使用省门行。最后一个实验题目难度较大，通常需要某些形式的分析和动画。作者希望在教学中增加有限元方面的内容，教师不仅要讲解简单的桁架问题，而且还能够介绍热传导、FEM基本原理以及振动方面的内容，以拓宽分析范围。这样可以使高年级学立肉振经杨额朝督展冷装生通过将他们所学的大多数知识相结合来学习FEM，同时还可以说明借助于功能强灯鲁便简扩刚毛育大的FEM技术所能够完成的工作。对本科生和一年级研究生采用这种教学模式裂换广德吃现罪深灯被非常成功，因为他们能够通过本教科书来学习分析中涉及的基本概念，以便能几垂胡房技科着回团育沉够利用诸如ANSYS、IDEAS、CATIA等有限元工具进行工程分析。

　　万怀语顾煤氧积步投本书共分15章，内容包括设问张几造旧怕难福间利计、三维变换与几何处理、表面创建、实体造型、优化、有限元、机器人经济学以及CAD实现等内容。

　　第1章介绍CAD技术的发范南厂船么危展历史，并介绍了在 程环境中应用的虚拟现实技术。第2章介绍了设计过程中的不同阶段，并提供了说明如何完成这些宗跑农线下阶段的许多实例。本章的特点是介绍了参数化设计和变量化设计的概念。书中强调了要尽可能采用这些技术，因为在不远的将来，它们有可能成为标准。当通过CAD系统参与设计和制造过程以解决问题虽液越述序取面描述、综合、概念化以及分析方面的问题时，人和机器相结合是一个有效的工具。当学生对CAD技术有基本的了解后，就可以学习第2章的内容。建议教师和读者花一些时间来学习第2章中的例子，并创建自己的例子来体会这些工具的优点。

　　第3章介绍二维变换、三维变换以及几何处理，并对二维图像和三维图像进行了深入的分析。第4章介绍样条曲线、参数化和非参数化曲线以及Bezier曲线和曲面。本章提供了一些例子来帮助学生掌握各个概念的应用。根据学生的掌握程度，可以省略或简要介绍其中的一些内容。

　　第5章介绍实体造型的概念以及造型时需要的各种构造技术与表示方法。学生可以通过在实验室利用CAD创建实体模型来掌握其中的某些概念。

　　第6章介绍各种优化技术，并介绍一些基本概念来说明如何建立目标函数、定义合适的约束条件以及选择分析工具来解决问题。本章重点是常用的优化技术，因此高年级本科生和一年级研究生会熟悉这些技术的使用。

　　第7章~第10章为低年级和高年级学生介绍有限元方法。书中介绍的内容并不涉及繁琐的微积分，这也是本书的一大特点。如果课程教学的重点是分析，那么可以介绍这全部4章的内容，否则可以有选择地介绍FEM。可以介绍的内容有应力分析、热传导、动态分析以及振动，或者只是介绍第7章给出的FEM基本公式。这些章节中介绍的例子解决的均是实际问题，这有助于培养学生对FEM的浓厚兴趣。

　　第11章~第15章介绍计算机辅助制造，重点介绍学生感兴趣的内容，如机器人与经济影响、成组技术、计算机集成制造。这些是集成CAD和CAM时需要掌握的内容。

　　本书适用于高低年级本科生以及对计算机辅助设计知之甚少的一年级研究生。本书假设学生已有一些编程经验，并且在大学一年级的制图课程学习中对CAD的基本概念有所了解。本书适用于满足其专业要求的大学本科生。通过学习本书，学生能够掌握各种设计技术(如参数化设计和变量化设计)，并能够对FEM的工作原理和如何将FEM用于各种工程应用有更好的了解。

图书目录

　　第1章 数字计算机的发展历史 1

　　1.1 简介 1

　　1.2 计算机历史 1

　　1.3 计算机的分类 4

　　1.4 计算机硬件 6

　　1.5 编程语言 6

　　1.5.1 低级语言 6

　　1.5.2 高级语言 6

　　1.6 CAD的历史 7

　　1.6.1 CAD图形生成器 11

　　1.6.2 CAD程序的目的 11

　　1.6.3 CAD软件的绘图功能 12

　　1.7 计算机在未来的作用 12

　　参考文献 15

　　第2章 计算机辅助设计 17

　　2.1 简介 17

　　2.2 传统设计方法 17

　　2.3 设计过程描述 18

　　2.3.1 问题定义 19

　　2.3.2 概念化 19

　　2.3.3 综合 20

　　2.3.4 分析 20

　　2.4 计算机辅助设计 24

　　2.4.1 绘图与设计 24

　　2.4.2 线框造型 25

　　2.4.3 几何造型 25

　　2.5 参数化设计与变量化设计 26

　　2.5.1 参数化设计系统 26

　　2.5.2 变量化设计系统 30

　　2.6 工程分析与CAD 36

　　2.6.1 解析法 36

　　2.6.2 实验法 38

　　2.7 计算机辅助工程(CAE) 40

　　2.8 CAE中的集成数据库管理系统 41

　　2.9 CAE产品开发 42

　　2.10 CAE实现 42

　　2.11 基于模拟的设计 43

　　参考文献 46

　　第3章 对象的变换与处理 48

　　3.1 简介 48

　　3.2 变换矩阵 50

　　3.3 二维变换 50

　　3.4 绕原点任意旋转 52

　　3.5 以不同角度旋转 52

　　3.6 组合变换 53

　　3.7 二维平移 53

　　3.8 向二维平面投影 54

　　3.9 恒等比例变换 55

　　3.10 绕任意点旋转 56

　　3.11 二维反射 59

　　3.11.1 相对于任意点反射 60

　　3.11.2 相对于任意轴反射 61

　　3.12 三维变换 62

　　3.13 三维比例变换 63

　　3.14 对象的三维旋转 65

　　3.14.1 绕y轴旋转 67

　　3.14.2 绕z轴旋转 67

　　3.14.3 绕x轴旋转30o 68

　　3.14.4 绕y轴旋转30o 69

　　3.14.5 绕z轴旋转30o 69

　　3.15 三维反射与图像镜像 70

　　3.16 三维平移 73

　　3.17 绕任意轴的三维旋转 74

　　3.18 三维可视化 81

　　3.19 正三轴测投影 81

　　3.20 等轴测投影 85

　　参考文献 90

　　第4章 曲线与曲面 91

　　4.1 直线拟合 91

　　4.2 用幂函数进行非线性曲线拟合 94

　　4.3 用高次多项式进行曲线拟合 96

　　4.4 Chebyshev多项式拟合 98

　　4.5 离散系统的傅立叶级数 100

　　4.6 三次样条曲线 106

　　4.7 三次抛物线样条曲线 107

　　4.8 非参数化三次样条曲线 113

　　4.9 边界条件 115

　　4.9.1 自然样条曲线 115

　　4.9.2 箝位样条曲线 115

　　4.10 Bezier曲线 116

　　4.11 Bezier曲线方程的微分 118

　　4.12 B样条曲线 119

　　4.13 非均匀有理B样条(NURBS)曲线 121

　　4.14 创建面 123

　　4.15 平面 123

　　4.16 直纹面 124

　　4.17 矩形面 124

　　4.18 旋转面 125

　　4.19 应用软件 125

　　参考文献 129

　　第5章 实体造型 130

　　5.1 简介 130

　　5.2 实体构造技术 130

　　5.2.1 布尔操作 131

　　5.2.2 扫略 132

　　5.2.3 自动创建圆角和倒角 132

　　5.2.4 微调 133

　　5.2.5 线框模型和投影的充实 133

　　5.3 表示方案 133

　　5.3.1 实例化法 133

　　5.3.2 边界表示法 134

　　5.3.3 构造实体几何法 135

　　5.3.4 网格分解法 137

　　5.4 实体造型的应用 139

　　参考文献 144

　　第6章 优化技术 146

　　6.1 简介 146

　　6.2 系统建模 146

　　6.3 设计优化 149

　　6.3.1 优化设计的表述 149

　　6.3.2 设计参数 149

　　6.3.3 约束 149

　　6.3.4 评价 150

　　6.4 最优设计概念 151

　　6.5 无约束优化 152

　　6.6 有约束优化问题 156

　　6.7 斐波纳契(Fibonacci)法 160

　　6.8 牛顿(Newton)法 166

　　6.9 线性规划 167

　　6.10 几何规划 168

　　6.11 其他优化技术 169

　　参考文献 172

　　第7章 有限元法介绍 174

　　7.1 简介 174

　　7.2 有限元法的基本概念 175

　　7.3 势能公式 183

　　7.4 闭式解 186

　　7.5 加权残值法 188

　　7.6 伽辽金法 189

　　参考文献 191

　　第8章 桁架--有限元法 193

　　8.1 桁架分析简介 193

　　8.2 有限元公式 193

　　8.3 局部刚度矩阵的特性 196

　　8.4 整体刚度矩阵 197

　　8.5 桁架问题的解 201

　　8.6 局部力的计算 204

　　8.7 应力分析 208

　　8.8 力与位移的关联矩阵 209

　　8.9 三维桁架分析 211

　　参考文献 215

　　第9章 热传导分析--有限元法 216

　　9.1 简介 216

　　9.2 一维单元 216

　　9.3 有限元表述 217

　　9.3.1 边界条件的作用 221

　　9.3.2 附加约束的处理 221

　　9.3.3 有限差分法 225

　　9.4 两单元杆的热传导分析 226

　　9.5 N单元整体刚度矩阵 228

　　9.6 二维热传导分析 231

　　9.7 单元传导矩阵 234

　　9.8 单元受力函数 235

　　9.9 FEM与优化 243

　　参考文献 249

　　第10章 动态分析--有限元法 251

　　10.1 简介 251

　　10.2 单元刚度和质量矩阵 251

　　10.3 轴向变形 253

　　10.3.1 运动的一单元方程 253

　　10.3.2 运动的三单元方程 254

　　10.4 梁的弯曲变形或横向变形 255

　　10.5 柏努利梁 260

　　10.6 力矢量 261

　　10.7 边界条件 263

　　10.8 平面梁结构 264

　　10.9 特征值问题 265

　　10.10 模态分析 269

　　参考文献 275

　　第11章 工业机器人 277

　　11.1 简介 277

　　11.2 机器人的结构 278

　　11.2.1 机械手 278

　　11.2.2 控制器 280

　　11.2.3 动力部分 281

　　11.3 机器人编程 282

　　11.3.1 联机编程 282

　　11.3.2 脱机编程 283

　　11.4 编程语言 283

　　11.5 机器人的传感系统 286

　　11.5.1 机器人传感器的分类 287

　　11.5.2 视觉系统 288

　　11.5.3 其他传感器 289

　　11.6 机械爪设计基础 290

　　11.7 机器人在空间的定位 292

　　11.8 定义机器人的工作空间 295

　　11.9 机器人与计算机辅助设计 297

　　参考文献 300

　　第12章 机器人经济学 301

　　12.1 简介 301

　　12.2 经济上的合理性 302

　　12.2.1 投资回收期 302

　　12.2.2 生产率回收期公式 303

　　12.3 应用机器人的合理性论证 304

　　12.4 机器人应用 308

　　12.4.1 焊接 308

　　12.4.2 喷漆和抛光 309

　　12.4.3 为设备装料 310

　　12.4.4 装配 310

　　12.4.5 机械加工 311

　　12.5 机器人的选择与实施 312

　　参考文献 313

　　第13章 成组技术 314

　　13.1 简介 314

　　13.2 零件的分类与编码 314

　　13.2.1 零件簇 314

　　13.2.2 设计检索 315

　　13.2.3 编码系统的结构 315

　　13.2.4 不同类型的代码 316

　　13.2.5 现有的编码系统 316

　　13.3 一个提出的分类系统 321

　　13.3.1 通用码 322

　　13.3.2 专用码 322

　　13.3.3 提出的分类系统的分类方法 322

　　13.4 工作单元 323

　　13.4.1 工作单元的类型 324

　　13.4.2 工作单元中机床的排列 325

　　13.5 计算机编码与信息检索 328

　　13.5.1 零件编码 328

　　13.5.2 信息检索 328

　　13.6 成组技术的优点 332

　　参考文献 333

　　第14章 计算机集成制造 336

　　14.1 简介 336

　　14.2 CIM的目标 337

　　14.3 企业与产品的建模 338

　　14.4 CIM架构 339

　　14.4.1 开放式系统互连模型(OSI) 340

　　14.4.2 制造自动化协议(MAP) 341

　　14.5 计算机辅助工艺规划(CAPP) 342

　　14.5.1 检索型CAPP 342

　　14.5.2 生成型CAPP 342

　　14.5.3 常用的工艺规划系统 343

　　14.6 CIM中的计划与控制 346

　　14.6.1 物料需求计划 346

　　14.6.2 制造资源计划 347

　　14.7 生产能力计划 347

　　14.8 数据库管理系统 348

　　14.8.1 层次数据库 348

　　14.8.2 关系数据库 348

　　14.8.3 数据库管理 348

　　14.9 CIM的实施 349

　　14.10 CIM实施的成本 349

　　参考文献 350

　　第15章 CAD/CAM系统的实施 351

　　15.1 简介 351

　　15.2 对CAD/CAM的误解 351

　　15.3 CAD/CAM系统的选择 352

　　15.4 实施CAD/CAM的实际利益 352

　　15.5 费用 353

　　15.6 选择供应商 354

　　15.7 测试系统 355

　　15.8 CAD/CAM市场 355

　　参考文献 356

　　附录A 矩阵 357

　　A.1 定义 357

　　A.2 矩阵的表示与主要类型 357

　　A.2.1 矩阵的阶数 357

　　A.2.2 行矩阵 357

　　A.2.3 列矩阵 357

　　A.2.4 矩形阵和方阵 358

　　A.2.5 单位矩阵 358

　　A.2.6 空矩阵 358

　　A.2.7 转置矩阵 358

　　A.2.8 逆矩阵 358

　　A.2.9 正交矩阵 358

　　A.2.10 子式、代数余子式、伴随矩阵 359

　　A.2.11 对称矩阵 360

　　A.2.12 斜对称矩阵 360

　　A.2.13 矩阵的迹 360

　　A.3 行列式 361

　　A.3.1 行列式的性质 362

　　A.3.2 矩阵的奇异性 362

　　A.4 矩阵分块 362

　　A.5 矩阵运算 362

　　A.5.1 加法 362

　　A.5.2 减法 363

　　A.5.3 乘法 363

　　A.6 矩阵定律 364

　　A.6.1 交换律 364

　　A.6.2 分配律 364

　　A.6.3 结合律 364

　　A.7 求逆阵的方法 364

　　A.7.1 求2×2矩阵的逆阵 364

　　A.7.2 求3×3矩阵的逆阵 365

　　A.8 解联立线性方程 367

　　参考书目 370