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(lǐng)域發(fā)展迅速的學(xué)科，也是本科生計算機應(yīng)用課程的一個方向。CAE是計算機輔助設(shè)計和計算機輔助分析等技術(shù)的延伸，也是固體力學(xué)、流體力學(xué)、數(shù)值計算、計算機仿真等多個學(xué)科的交叉。
《計算機輔助工程/全國本科院校機械類創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材》系統(tǒng)闡述了CAE的基本概念、原理、工具軟件、分析流程等，結(jié)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(jù)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(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材》的內(nèi)容包括：CAE的發(fā)展歷史、CAE的分析流程、幾何建�；A(chǔ)、網(wǎng)格剖分基礎(chǔ)、CAE軟件前處理介紹、數(shù)值計算方法基礎(chǔ)、計算流體力學(xué)基礎(chǔ)、計算結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)、計算機圖形圖像基礎(chǔ)、CAE軟件中的后處理模塊介紹、豐流CAE軟件介紹、面向軌道車輛設(shè)計的CAE技術(shù)應(yīng)用示例、面向飛行器設(shè)計的CAE技術(shù)應(yīng)用示例。
《計算機輔助工程/全國本科院校機械類創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材》注重于實例教學(xué)，介紹基本概念的同時提供應(yīng)用案例，同時附有一定數(shù)量的習(xí)題。
《計算機輔助工程/全國本科院校機械類創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材》可以作為高等學(xué)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(yè)相關(guān)課程的教材，也可供從事CAE相關(guān)研究應(yīng)用的專業(yè)人員參考。
第1章 緒論
1.1 CAE的基本概念
1.2 計算機發(fā)展概述
1.3 CAE的發(fā)展歷史
1.4 CAE分析的流程
小結(jié)
習(xí)題
第2章 前處理技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 幾何建�；A(chǔ)
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 網(wǎng)格剖分基礎(chǔ)
2.2.1 網(wǎng)格單元
第1章 緒論
1.1 CAE的基本概念
1.2 計算機發(fā)展概述
1.3 CAE的發(fā)展歷史
1.4 CAE分析的流程
小結(jié)
習(xí)題
第2章 前處理技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 幾何建模基礎(chǔ)
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 網(wǎng)格剖分基礎(chǔ)
2.2.1 網(wǎng)格單元
2.2.2 網(wǎng)格分類
2.2.3 網(wǎng)格剖分方法
2.2.4 CAE軟件中的網(wǎng)格剖分
2.2.5 網(wǎng)格剖分實例
2.3 CAE軟件前處理
小結(jié)
習(xí)題
第3章 分析技術(shù)基礎(chǔ)
3.1 數(shù)值計算方法基礎(chǔ)
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(xué)基礎(chǔ)
3.2.1 計算流體力學(xué)簡介
3.2.2 計算流體力學(xué)的基本概念
3.2.3 計算流體力學(xué)的求解過程
3.2.4 計算流體力學(xué)問題的邊界條件
3.3 計算結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)
3.3.1 計算結(jié)構(gòu)力學(xué)簡介
3.3.2 計算結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本原理和方法
3.3.3 計算結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本概念
3.3.4 計算結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的基本步驟
3.3.5 典型的計算結(jié)構(gòu)力學(xué)問題
3.3.6 邊界條件與載荷
小結(jié)
習(xí)題
第4章 后處理技術(shù)基礎(chǔ)
4.1 計算機圖形圖像基礎(chǔ)
4.1.1 點陣圖基礎(chǔ)
4.1.2 矢量圖基礎(chǔ)
4.1.3 點陣圖和矢量圖的比較
4.1.4 動畫基礎(chǔ)
4.2 CAE軟件中的后處理模塊
4.2.1 FLUENT后處理
4.2.2 MSC.NASTRAN后處理
4.2.3 ANSYS后處理
4.2.4 MSC.ADAMS后處理
小結(jié)
習(xí)題
第5章 CAE相關(guān)主流軟件系統(tǒng)簡介
5.1 幾何建模軟件
5.1.1 Pro/E（Creo）
5.1.2 UG
5.1.3 SolidWorks
5.1.4 CATIA
5.2 網(wǎng)格剖分軟件
5.2.1 HyperMesh
5.2.2 其他網(wǎng)格剖分軟件
5.3 結(jié)構(gòu)分析軟件
5.3.1 MSC.NaStran
5.3.2 ANSYS
5.4 動力學(xué)分析軟件
5.4.1 MSC.ADAMS
5.4.2 LS-DYNA
5.4.3 ABAOUS
5.5 流體力學(xué)分析軟件
5.5.1 FLUENT
5.5.2 FASTRAN
5.6 模型交換技術(shù)
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(huán)節(jié)
5.6.4 模型的修正問題
5.6.5 模型特征重建
5.7 數(shù)據(jù)交互文件
5.7.1 1GES標準
5.7.2 STEP標準
5.7.3 DXF文件
5.7.4 STL文件
5.7.5 IDF文件
5.7.6 ACIS文件
5.7.7 Parasolid文件
小結(jié)
習(xí)題
第6章 面向軌道車輛設(shè)計的CAE技術(shù)應(yīng)用
6.1 輪對外形設(shè)計
6.1.1 車輪強度分析
6.1.2 瞬態(tài)溫度場的數(shù)學(xué)模型
6.1.3 溫度場的有限元理論
6.1.4 熱應(yīng)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(yīng)力的計算過程
6.2 幾何建模
6.3 網(wǎng)格劃分
6.3.1 輪對幾何模型的六面體結(jié)構(gòu)網(wǎng)格剖分實例
6.3.2 輪對幾何模型的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格剖分實例
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(tài)分析
6.5.1 模態(tài)分析描述
6.5.2 模態(tài)分析實例及步驟
6.6 熱.應(yīng)力耦合分析
6.6.1 熱一應(yīng)力耦合分析仿真場景描述
6.6.2 分析實例及步驟
小結(jié)
習(xí)題
第7章 面向飛行器設(shè)計的CAE技術(shù)應(yīng)用
7.1 飛行器總體設(shè)計與CAE技術(shù)
7.1.1 CAE技術(shù)在飛行器氣動外形設(shè)計中的應(yīng)用
7.1.2 CAE技術(shù)在飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
7.1.3 CAE技術(shù)在飛行器動力學(xué)特性分析中的應(yīng)用
7.2 幾何建模實例
7.3 網(wǎng)格剖分
7.3.1 飛行器幾何模型的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格剖分實例
7.3.2 飛行器幾何模型的六面體結(jié)構(gòu)網(wǎng)格剖分實例
7.4 空氣動力學(xué)仿真
7.4.1 空氣動力學(xué)仿真場景描述
7.4.2 仿真實例及步驟
7.5 結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真
7.5.1 結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真場景描述
7.5.2 仿真實例及步驟
7.6 系統(tǒng)動力學(xué)仿真
7.6.1 系統(tǒng)動力學(xué)仿真場景描述
7.6.2 仿真實例及步驟
小結(jié)
習(xí)題
附錄 課后習(xí)題答案
參考文獻
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