出版说明
前言
第40篇数字化设计
章概述
1数字化设计技术40-3
1.1产品设计特点与数字化设计技术40-3
1.2数字化设计技术的内涵和学科体系40-3
1.3数字化设计流程40-4
2数字化设计技术的相关技术40-6
2.1计算机辅助设计40-6
2.2计算机辅助制造40-6
2.3计算机辅助工艺过程设计40-6
2.4计算机辅助工程40-7
2.5产品数据管理40-7
3数字化设计技术的发展趋势40-7
第2章计算机图形学基础
1概述40-9
1.1计算机图形学的研究内容40-9
1.2计算机图形学的应用40-9
1.3计算机图形学的发展趋势40-10
2图形变换40-11
2.1二维图形的基本变换40-11
2.2二维图形的组合变换40-14
2.3窗口和视区的匹配交换40-15
2.4三维图形的几何变换40-15
2.5正投影变换40-17
2.6复合变换40-17
2.7透视投影变换40-17
3图形的剪裁与消隐40-18
3.1图形的剪裁40-18
3.2图形的消隐40-19
第3章产品的数字化建模
1形体的计算机内部表示40-20
1.1几何信息和拓扑信息40-20
1.2形体的定义及表示形式40-20
2线框造型系统40-21
2.1线框建模技术40-21
2.2自由曲线建模40-21
3曲面造型系统40-22
3.1曲面造型的定义和特点40-22
3.2曲面造型方法40-22
4实体造型系统40-23
4.1边界表示法40-23
4.2构造立体几何法40-23
5基于特征的实体建模技术40-24
5.1特征的定义40-24
5.2特征的表示方法40-24
5.3机械零件的特征建模40-24
5.4参数化设计40-24
6装配建模技术40-25
6.1数字化装配的概念40-25
6.2装配造型的功能40-26
6.3装配模型的使用40-26
7数字样机设计技术40-26
7.1数字样机设计技术概述40-26
7.2数字样机设计技术的体系结构40-27
7.3数字样机设计技术应用40-27
8数字化设计应用实例40-28
第4章数字仿真与分析技术
1数字仿真与分析技术概述40-30
2数字仿真技术40-30
2.1数字仿真的内涵及作用40-30
2.2数字仿真的发展历史及现状40-31
2.3数字仿真的一般过程40-32
2.4数字仿真与分析相关软件40-34
3数字化分析技术40-36
3.1数字化分析技术内涵及其软件40-36
3.2几何仿真分析技术40-36
3.3物理仿真分析技术40-36
4数字仿真与分析应用实例(全断面掘进机刀具和刀盘系统仿真分析)40-39
4.1刀具和刀盘系统的运动学和动力学仿真分析40-39
4.2全断面掘进机的刀具模态仿真分析40-41
4.3全断面掘进机的滚刀破岩仿真分析40-45
5数字仿真与分析应用实例(车铣加工中心仿真分析)40-49
5.1车铣加工中心建模40-49
5.2车铣加工中心运动仿真分析40-50
第5章逆向工程与快速原型制造
1逆向工程设计概述40-53
1.1逆向工程的研究对象40-53
1.2逆向工程的主要方法40-53
1.3逆向工程的主要研究内容40-54
1.4逆向工程的工作流程40-55
2逆向工程设计的关键技术40-55
2.1数据采集技术40-55
2.2数据处理技术40-56
2.3曲面重构技术40-59
3逆向工程设计的实物反求方法40-71
4快速原型制造40-72
4.1概述40-73
4.2快速原型制造技术40-73
4.3快速原型制造工艺40-77
4.4快速原型制造的进展40-78
5快速原型制造的应用实例40-79
5.1微型热管成形40-79
5.2金属器件成形40-80
5.3铸造蜡模成形40-81
第6章协同设计
1概述40-83
1.1协同设计产生背景40-83
1.2协同设计定义及特点40-83
1.3协同设计技术现状40-84
2协同设计的关键技术40-85
2.1协同设计数据交换与共享技术40-85
2.2协同设计中的任务协同40-87
2.3协同设计冲突协调机制40-88
2.4协同设计交互技术40-90
2.5协同设计集成技术40-90
2.6协同设计安全技术40-92
3协同设计体系结构及主要功能40-93
3.1协同设计体系结构40-93
3.2协同设计关系建立40-94
3.3协同设计管理40-95
3.4协同设计产品配置工具40-95
3.5协同设计三维视频协同会议40-96
3.6协同设计数据集成管理40-96
4数字化协同设计应用实例40-97
第7章虚拟设计
1虚拟设计概述40-102
1.1虚拟设计的一般概念40-102
1.1.1虚拟设计的定义40-102
1.1.2虚拟设计的技术特点40-102
1.2虚拟设计的意义40-102
1.3虚拟设计的体系结构40-103
1.4虚拟设计同其他概念之间的关系40-105
2虚拟现实技术40-105
2.1虚拟现实技术的定义及特点40-105
2.2虚拟现实系统的组成及分类40-106
2.2.1虚拟现实系统的组成40-106
2.2.2虚拟现实系统的分类40-108
2.3虚拟现实的软件子系统40-109
2.3.1虚拟现实软件系统的组成40-109
2.3.2可获得的虚拟现实软件系统40-110
2.4虚拟现实系统的开发工具40-110
2.4.1虚拟现实建模语言（VRML）40-110
2.4.2实时场景开发工具——OpenGLPerformer40-111
3基于虚拟现实技术的新一代CAD技术40-113
3.1基于虚拟现实的CAD的特点40-113
3.2VR-CAD的几何建模技术40-114
3.2.1模型表示方法40-114
3.2.2建模方法40-114
3.3VR-CAD中的多通道技术40-116
3.3.1三维鼠标40-116
3.3.2三维物体选取机制40-116
3.3.3三维菜单设计40-116
3.3.4语音系统40-117
3.3.5触觉和力觉反馈系统40-118
3.4VR-CAD中的可视化技术40-118
3.4.1VR-CAD真实感图形实时绘制技术40-118
3.4.2VR-CAD中多细节程度模型生成技术40-119
3.4.3VR-CAD系统中的复杂场景实时漫游技术40-121
4应用于虚拟设计的科学计算可视化技术40-122
4.1科学计算可视化技术概述40-122
4.2数据模型准备40-122
4.2.1CAD数据的精简40-123
4.2.2CAD数据的转换40-124
4.3科学计算可视化的基础技术40-125
4.3.1可视化数据的组织形式及物理分类40-125
4.3.2矢量场数据可视化流程40-126
4.3.3矢量场特征可视化40-126
4.4矢量场数据的沉浸可视化关键技术40-126
5虚拟概念设计40-127
5.1虚拟概念设计概述40-127
5.1.1概念设计在产品设计阶段的重要性40-127
5.1.2虚拟概念设计的定义40-127
5.1.3虚拟概念设计的目标与技术特点40-128
5.2虚拟概念设计系统40-128
5.2.1基于虚拟现实的概念设计系统40-128
5.2.2基于CAX软件平台的概念设计系统40-130
5.3虚拟概念设计实现方法40-130
5.3.1虚拟概念设计基本流程40-130
5.3.2关键步骤实现方法40-131
6虚拟装配技术40-133
6.1虚拟装配的概述及其国内外研究简介40-133
6.1.1概述40-133
6.1.2国内外研究简介40-134
6.2虚拟装配关键技术40-135
6.2.1虚拟装配模型40-135
6.2.2虚拟装配过程40-137
6.2.3碰撞检测40-138
6.2.4虚拟装配路径规划和仿真40-139
6.3典型虚拟装配系统功能介绍40-139
7面向产品开发的工程应用40-140
7.1应用背景介绍40-140
7.2虚拟客车车身开发系统的集成平台40-140
7.2.1数据仓库规划40-140
7.2.2流程管理40-141
7.3车身外形设计与性能分析40-143
7.3.1客车车身曲面设计40-143
7.3.2客车车身外形性能分析40-144
7.4结构设计与性能分析40-145
7.4.1基于三维模型的车身结构设计及装配40-145
7.4.2基于三维模型的车身结构静强度分析40-146
7.4.3基于三维模型的车身结构模态分析40-147
7.4.4大客车整车碰撞安全性的数值模拟40-147
7.5内饰设计与性能分析40-148
7.5.1司机座椅分析模型的建立40-148
7.5.2座椅的动态舒适性分析40-148
7.6虚拟客车样机和人机工程分析40-149
7.6.1虚拟客车样机的建立40-149
7.6.2人机工程分析40-150
参考文献40-151

《机械设计手册》第6版单行本共26分册，内容涵盖机械常规设计、机电一体化设计与机电控制、现代设计方法及其应用等内容，具有系统全面、信息量大、内容现代、突显创新、实用可靠、简明便查、便于携带和翻阅等特色。各分册分别为：《常用设计资料和数据》《机械制图与机械零部件精度设计》《机械零部件结构设计》《连接与紧固》《带传动和链传动摩擦轮传动与螺旋传动》《齿轮传动》《减速器和变速器》《机构设计》《轴弹簧》《滚动轴承》《联轴器、离合器与制动器》《起重运输机械零部件和操作件》《机架、箱体与导轨》《润滑密封》《气压传动与控制》《机电一体化技术及设计》《机电系统控制》《机器人与机器人装备》《数控技术》《微机电系统及设计》《机械系统概念设计》《机械系统的振动设计及噪声控制》《疲劳强度设计机械可靠性设计》《数字化设计》《工业设计与人机工程》《智能设计仿生机械设计》。本单行本为《数字化设计》，主要介绍了数字化设计概述、计算机图形学基础、产品的数字化建模、数字仿真与分析技术、逆向工程与快速原型制造、协同设计、虚拟设计等内容。本书供从事机械设计、制造、维修及有关工程技术人员作为工具书使用，也可供大专院校的有关专业师生使用和参考。