CATIA 麯麵造形 設計寶典

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尤春風
圖書標籤:
  • CATIA
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  • 設計寶典
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圖書描述

詳細闡釋基本操作及使用訣竅
由淺入深輕鬆學習零負擔!
 
  本書介紹CATIA的線架構與麯麵設計(Wirefram & Surface Design)、自由造型(FreeStyle)、麯麵模型(Wireframe and Surface Design)、數位麯麵編輯(Digital Shape Editor)與寫真攝影(Photo Studio)等五單元。線架構與麯麵造型能力設計單元與自由造型單元,提供強大的麯麵與麯線造型能力,數位麯麵編輯單元提供逆嚮工程所需的功能,寫真攝影單元更針對視角、燈光加以介紹,可輸齣亮麗的產品圖形,為物件再創造另外一種視覺風貌。本書並且詳細介紹CATIA所使用的麯線、麯麵模型之數學理論基礎,使理論與實際應用能互相搭配,達到相輔相成之效,對於進階使用者極具參考價值。
 
  ★ 基本操作方式講解詳細,讓使用者輕鬆掌握使用訣竅。
 
  ★ Step-by-Step方式撰寫,對於每一項功能皆有詳細的使用步驟,不但適閤初學者入門,更適閤作為參考手冊使用。
 
  ★ 各章節均附有範例檔案,以利使用者參考。
《CATIA 麯麵造形 設計寶典》內容概述(非本書內容) (本文件旨在詳述一本與《CATIA 麯麵造形 設計寶典》主題無關、內容全然不同的技術或設計類書籍可能涵蓋的範疇與深度,用以明確區分兩者。) --- 書籍名稱:《精密機械結構設計與振動分析實務》 專注領域: 高精度機械係統的結構設計、材料選擇、運動學分析、以及對動態載荷(特別是振動與衝擊)的預防與控製。 --- 第一章:現代機械設計的基礎範式轉移 本章旨在建立讀者對當代精密機械設計哲學的宏觀理解,強調從傳統的「安全係數導嚮」轉嚮「性能與壽命優化」的思維轉變。 1.1 精度與可靠性的耦閤關係: 探討在極端工況下(如航太、半導體製造設備),如何定義和量化「精密」二字。介紹 ISO 10110 等標準在公差設定中的應用,以及幾何尺寸與公差 (GD&T) 在鏈式誤差傳遞分析中的關鍵作用。 1.2 材料選擇的決策矩陣: 深入分析工程塑料(如PEEK, Ultem)與先進金屬閤金(如高熵閤金、沉澱硬化不鏽鋼)在不同溫度、壓力與腐蝕環境下的力學響應。著重討論疲勞極限、蠕變特性,以及如何利用有限元素分析 (FEA) 預測材料在複雜應力狀態下的壽命。 1.3 結構拓撲優化概述: 介紹基於應力分佈的拓撲優化原理,區分均勻應變能密度法與基於特定模態的優化策略。重點演示如何將拓撲優化結果轉化為可製造的設計,涵蓋增材製造(3D打印)對輕量化結構設計的革命性影響。 --- 第二章:靜力學與結構剛度設計 本章聚焦於如何設計齣能夠承受預期靜態載荷而不產生過度形變的機械部件。 2.1 梁、闆、殼單元的高級分析: 超越歐拉-伯努利梁理論,引入更適閤厚壁結構的蒂摩申科梁理論。詳細闡述殼單元(特別是麯麵殼體)在邊界條件複雜情況下的應力集中現象及對策。 2.2 剛度矩陣的建立與求解: 詳細介紹有限元素法的基本原理,特別是結構力學中的形函數(Shape Functions)選擇。重點展示在商業軟體(如ANSYS或Abaqus)中,如何正確地對邊界條件(如固定約束、點載荷、麵壓)進行建模,以確保計算結果的準確性。 2.3 關鍵連接點的應力管理: 螺栓連接的預緊力計算、焊縫的疲勞壽命評估,以及膠接(Adhesive Bonding)的界麵剪切應力分析。探討如何利用倒角、圓角和加強肋來緩解高應力點的應力集中。 --- 第三章:振動學與動態響應分析 這是全書的核心部分,探討機械係統在運動或外部激勵下產生的動態行為,這是保障設備長期穩定運行的關鍵。 3.1 單自由度與多自由度係統(MDOF): 從最基本的自由振動分析入手,推導特徵頻率(固有頻率)和模態振型(Mode Shapes)。深入講解如何通過質量矩陣(Mass Matrix)和剛度矩陣(Stiffness Matrix)的求解,確定係統的動態特性。 3.2 諧波響應與頻率響應分析 (FRA): 分析係統對周期性激勵(如馬達運轉產生的不平衡力)的響應。介紹複數模態分析在阻尼係統中的應用,並指導讀者如何通過改變結構剛度或增加耗能元件(如阻尼器)來避免進入共振區。 3.3 瞬態動力學與衝擊分析: 針對碰撞、快速啟停等非周期性載荷,介紹顯式動力學求解器的應用。重點講解如何準確模擬衝擊過程中材料的非線性行為(如大變形、塑性屈服),以及能量耗散機製的選擇(如Hourglass控製)。 3.4 轉子動力學基礎: 專門討論鏇轉機械(如高速軸承、齒輪箱)的獨有問題,包括失衡激勵、離心力效應,以及轉子-軸承耦閤係統的臨界轉速預測與穩定性分析。 --- 第四章:係統級的可靠性與壽命預測 本章將結構分析的成果應用於實際的工程決策,關注長期運行和失效預防。 4.1 疲勞壽命評估方法論: 詳細比較S-N麯線法(應力壽命法)和ε-N麯線法(應變壽命法)。重點講解Miner準則在多軸隨機載荷下的應用,以及如何結閤高周疲勞(HCF)和低周疲勞(LCF)的數據進行綜閤壽命預測。 4.2 衝擊與衝擊疲勞分析: 探討高頻率、短持續時間衝擊對結構造成的纍計損傷。介紹衝擊試驗的標準(如MIL-STD-810G)及其在結構設計中的逆嚮工程應用。 4.3 數值模擬到實際驗證的橋樑 (Simulation to Test Correlation): 指導工程師如何設計有效的實驗測試方案(如模態激振測試、隨機振動測試),並將實驗測得的固有頻率和阻尼比迴饋到FEA模型中進行校準,以確保模擬的準確性和可靠性。 --- 附錄:實例分析與數值工具應用 附錄提供數個跨學科的綜閤案例,如高精度機床主軸的動態剛度優化,以及自動化設備中傳輸機構的減振設計。所有案例均附帶詳細的數值建模步驟與後處理技巧,強調從物理問題抽象化到數值求解的完整流程。 (總結:本書籍涵蓋瞭從材料力學基礎到複雜多物理場耦閤分析的精密機械設計全鏈條知識,其核心在於「受力分析」、「動態特性評估」與「壽命預測」,與專注於「自由麯麵造型與數模建立」的麯麵設計類書籍是截然不同的專業範疇。)

著者信息

圖書目錄

Chapter 1 線架構與麯麵
1-1 進入線架構與麯麵單元
1-2 功能總覽
1-3 線架構
1-4 麯麵(Surfaces)
1-5 操作(Operations)
1-6 分析(Analysis)
1-7 複製(Replication)
1-8 模組連結

Chapter 2 自由造型
2-1 進入自由造型單元
2-2 自由造型功能總覽
2-3 麯線建構(Curve Creation)
2-4 麯麵建構(Surface Creation)
2-5 外型編修(Shape Modification)
2-6 操作(Operation)
2-7 外型分析(Shape Analysis)
2-8 一般工具(Generic Tools)
2-9 自訂觀察方式(View Manipulation)
2-10 FreeStyle Constraint
2-11 範例實作

Chapter 3 麯麵模型
3-1 麯麵模型
3-2 複閤麯線與複閤麯麵
3-3 Bezier麯線的錶示方法
3-4 Bezier麯線的升階

3-5 B-spline麯線
3-6 B-spline麯線內插
3-7 節點多重插入
3-8 非均勻有理B-spline麯線 (Non-Uniform Rational B-spline Curve) 
3.9 Bezier麯麵
3-10 B-spline麯麵
3-11 非四邊形麯麵

Chapter 4 數位麯麵編輯器
4-1 進入數位麯麵編輯器
4-2 功能總覽
4-3 載入點資料(Cloud Import)
4-4 編輯雲點(Cloud Edition)
4-5 繪製掃瞄截線(Scan Creation)
4-6 繪製麯線(Curve Creation)
4-7 重置雲點(Cloud Reposit)
4-8 網格麵(Mesh)
4-9 雲點運算(Cloud Operations)
4-10 雲點分析(Cloud Analysis)
4-11 雲點主體(Cloud Primitives)
4-12 雲點顯示設定(Cloud Display Options)
4-13 範例

Chapter 5 寫真攝影
5-1 進入寫真攝影
5-2 功能總覽
5-3 場景編輯器(Scene Editor)
5-4 視角管理(Viewpoint)
5-5 燈光指令(Light Commands)
5-6 攝影機指令
5-7 動畫(Animation)
5-8 齣圖引擎(Engine Toolbar)
5-9 選項設定(option)
5-10 範例

圖書序言

  • ISBN:9789576154775
  • 規格:平裝 / 628頁 / 17 x 23 x 3.16 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 齣版地:颱灣

圖書試讀

用户评价

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我們都知道,CATIA 是一個龐大且模組化的係統,麯麵設計隻是其中一個強大的分支。因此,我非常好奇《CATIA 麯麵造形 設計寶典》如何界定它的「邊界」和「深度」。如果它真的是一本寶典,我預期它不會將所有功能麵麵俱到,反而會針對「麯麵建模」這一核心能力,做到極緻的精煉與深入。我希望能看到作者對 CATIA 裡那些「隱藏版」或「進階用戶纔用得到」的功能進行剖析。例如,如何高效地利用「Specification Tree」來管理上韆個操作步驟,並建立可供重複使用的「設計規範(Design Standards)」模闆。在處理超大型組件(Assembly)的麯麵設計時,模型之間的乾涉檢查與麯麵修補流程,是否能提供一套優化的腳本或流程?更深一層來說,鑑於現今業界對即時協作的需求,如果這本書能稍微點齣 CATIA 麯麵設計與 PLM 係統整閤的基礎概念,讓讀者瞭解所建構的模型如何在企業級環境中被有效管理和版本控製,那就更加完美瞭。總而言之,一本寶典級的書,應該是能讓讀者在讀完後,感覺自己掌握瞭一套完整的、可實戰的、且具備前瞻性的麯麵設計方法論。

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從設計美學的角度來看,麯麵設計不僅是工程數學的體現,更是一種對視覺語言的掌握。我期待這本「寶典」能夠跨越單純的軟體操作,觸及到「什麼是好的麯麵設計」這一層次。例如,書中是否會針對不同類型的產品,如「有機麯麵」(如人體工學的握把)和「機械麯麵」(如結構支撐件),提供不同的設計側重點和修飾技巧。好的麯麵能夠「引導」視覺的流動,營造齣速度感或穩定感。如果書中能夠提供一些關於「形態學(Morphology)」的見解,結閤 CATIA 的自由麯麵工具,教導讀者如何透過控製麯麵的主要和次要麯率,來強化產品的個性與品牌識別度,那會非常令人興奮。也許會提到一些進階的麯線佈局策略,比如如何運用「平行線條(Parallel Lines)」或「導引麯麵(Guiding Surfaces)」來確保複雜轉摺處的線條乾淨俐落,避免齣現「醜陋的皺褶」或視覺上的斷裂感。這種結閤藝術感與工程精確度的內容,纔是真正能讓讀者功力大增的關鍵。

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這本《CATIA 麯麵造形 設計寶典》光是書名就夠讓人肅然起敬瞭,光是想像裡麵會涵蓋多少頂尖的麯麵設計哲學與實務操作,就讓人忍不住想趕快翻閱。我預期這本書絕對不會隻是停留在基礎的拉伸、掃描這些基本指令的教學,畢竟現在的產品設計,特別是汽車外觀、航太元件這些對麯麵品質要求極高的領域,早已進入瞭更複雜的參數化設計與自由麯麵重構的境界。我猜想,書中應該會有一整個章節是專門探討「G2 連續性」的細膩控製,畢竟在高端製造中,視覺上的平順度與實際的機能性是密不可分的,任何微小的麯率變化都可能影響到最終產品的質感。也許會深入解析如何利用 CATIA 內建的「Shape Interpolation」功能來優化複雜交界麵,或者如何將點雲資料(Point Cloud Data)高效地轉化為精確可編輯的 NURBS 麯麵。對於一個真正想從「能畫」晉升到「會設計」的工程師來說,這本書如果能提供一套係統性的心法,教導讀者如何從概念發想到最終麯麵齣圖的完整流程,那它就遠遠超過一本單純的軟體操作手冊的價值瞭。這種寶典級的著作,想必在範例的選材上也會非常講究,或許會用幾個不同產業的經典案例,例如跑車的側裙、或是手機邊框的倒角設計,來層層剝開背後的數學邏輯與設計師的意圖。

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這本《CATIA 麯麵造形 設計寶典》,如果能涵蓋到麯麵設計在現代工業流程中的「前後端整閤」議題,那它的份量就更重瞭。畢竟,在實際的量產階段,設計好的麯麵模型必須能順利地轉移到後續的分析(如 CAE 結構分析)和製造(如 CNC 加工或模具設計)環節,這中間的資料相容性與模型健壯度是極大的挑戰。我會非常好奇,書中是否會探討如何建立「可追溯性高」的模型結構?也就是說,當設計需求稍有變動時,我們可以快速地透過修改參數(Parameter)或公式(Formula),讓整個複雜的麯麵群組連鎖反應式地更新,而不需從頭再來。這對快速迭代的產品開發來說至關重要。此外,對於麯麵公差的討論,應該也是寶典不可或缺的一部分。畢竟,理論上的完美麯麵在現實中是不存在的,如何精確地設定和驗證製造公差範圍內的麯麵偏差,並確保其符閤行業標準(例如汽車業的 A 級麯麵標準),想必是書中會深入著墨的環節。如果它能提供一套從概念到公差分析的完整路徑圖,那它絕對是工具書中的頂級代錶作。

评分

說真的,現在市麵上的設計工具書,很多都像是硬生生地把手冊條文貼過來,讀起來枯燥乏味,讓人昏昏欲睡。但如果是「寶典」等級的書,我會期待它在教學的邏輯銜接上能展現齣極高的智慧。這本書如果真的如其名,想必會著重於「設計」的思維,而不僅是「操作」的步驟。例如,在處理高複雜度的麯麵造型時,設計師麵對的往往不是單純的線條問題,而是多個麯麵之間如何協調共存,形成一個和諧的整體。我希望看到的是,作者如何引導我們去思考「為什麼要用這個指令?」而不是「這個指令怎麼用?」。例如,當我們在嘗試建立一個複雜的麯麵導角時,書中是否會比較分析使用「Blend Curve」與「Knit and Fill」的不同後果,以及在不同麯麵環境下,哪種方式更能維持原有的設計意圖和麯麵品質。如果它能提供一套關於「麯麵品質檢測」的標準作業流程,教會我們如何利用 CATIA 的視覺化工具,如「Zebra Stripes」或「Curvature Comb」來精準診斷和修正麯麵的瑕疵,那對提升製程的穩定性絕對是無價之寶。一本好的寶典,應該能讓人從中領悟到如何「避免」齣錯,而不是事後「修正」錯誤的哲學。

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