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1 概论1

1.1 计算机辅助工程（CAE）1

1.1.1 计算机辅助工程（CAE）的意义1

1.1.2 CAE在先进制造技术中的地位和作用1

1.2 材料成形CAE的定义与组成4

1.2.1 材料成形若干计算机辅助技术4

1.2.2 材料成形CAE的定义5

1.2.3 材料成形CAE的功能与组成5

1.3 CAE的历史与发展趋势6

1.3.1 CAD/CAM/CAE技术的发展历史6

1.3.2 CAD/CAM技术的发展趋势8

1.4 CAD/CAM系统的硬件和软件9

1.4.1 CAD/CAM系统的组成9

1.4.2 CAD/CAM系统的类型10

1.4.3 CAD/CAM系统的硬件组成11

1.4.4 CAD/CAM系统的软件组成11

1.5 CAD/CAM系统的选型原则15

1.5.1 CAD/CAM硬件选型原则15

1.5.2 CAD/CAM软件选型原则16

思考题17

参考文献17

2 材料成形过程优化与模拟18

2.1 概述18

2.1.1 最优化的基本概念18

2.1.2 材料成形过程优化的评价指标18

2.1.3 最优化方法的主要分类19

2.2 材料成形过程优化方法21

2.2.1 优化问题的数学模型21

2.2.2 线性规划方法22

2.2.3 非线性规划方法29

2.2.4 动态规划方法45

2.3 材料成形过程模拟54

2.3.1 材料成形物理模拟54

2.3.2 材料成形计算机模拟65

思考题75

参考文献75

3 计算机辅助工艺规程设计（CAPP）77

3.1 CAPP的基本原理77

3.2 CAPP在CAD/CAM集成系统中的作用77

3.3 CAPP的基本构成78

3.4 CAPP的基本类型79

3.5 CAPP的基础技术80

3.6 CAPP的发展趋势80

思考题80

参考文献80

4 计算机辅助质量系统（CAQ）81

4.1 计算机辅助质量系统的功能结构81

4.1.1 质量计划81

4.1.2 自动检测及质量数据采集81

4.1.3 质量评价与控制81

4.1.4 质量综合管理82

4.2 集成质量系统83

4.2.1 集成质量系统的信息流83

4.2.2 集成质量系统的功能83

4.3 计算机工艺过程监控86

思考题88

参考文献88

5 CAD建模及CAD/CAM集成化89

5.1 CAD建模技术89

5.1.1 几何建模的基本概念89

5.1.2 几何建模技术91

5.2 计算机辅助数控加工100

5.2.1 数控加工的概念100

5.2.2 计算机辅助数控加工编程100

5.2.3 数控程序的检验与仿真103

5.3 虚拟制造技术104

5.3.1 虚拟制造的概念104

5.3.2 虚拟制造与实际制造的关系105

5.3.3 虚拟制造的分类105

5.3.4 虚拟制造的体系结构106

5.3.5 虚拟制造的关键技术108

5.3.6 虚拟产品的开发108

5.4 CAD/CAM集成化系统112

5.4.1 CAD/CAM集成的概念112

5.4.2 CAD/CAM系统集成的目标113

5.4.3 CAD/CAM系统的集成方式113

思考题118

参考文献118

6 CAE在材料成形技术中的应用举例119

6.1 计算机辅助孔型设计119

6.1.1 计算机辅助孔型设计（CARD）的意义119

6.1.2 CARD的发展概况119

6.1.3 CARD系统的总体结构120

6.1.4 CARD的主要类型121

6.1.5 CARD优化设计方案123

6.1.6 CARD中的变形模型及算法127

6.1.7 连续式轧机CARD算法及程序框图150

6.2 模具CAD/CAM152

6.2.1 概述152

6.2.2 冲模CAD/CAM系统的流程与功能153

6.2.3 模具结构设计软件系统155

6.2.4 模具结构设计的基本方法155

6.2.5 冲裁模具CAD/CAM集成156

思考题157

参考文献157

附录 本书所用CARD变形参数计算模型158