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增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 版權(quán)信息
- ISBN：9787122469038
- 條形碼：9787122469038 ; 978-7-122-46903-8
- 裝幀：平裝
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本書特色
1.從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度闡述增材制造，題材新穎，彌補(bǔ)現(xiàn)有同類圖書產(chǎn)品的不足2.問題導(dǎo)向，案例穿插其中，結(jié)合工業(yè)軟件講解，層層遞進(jìn)，應(yīng)用面廣
增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)容簡介
本書系統(tǒng)介紹了增材制造技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的革新應(yīng)用，從創(chuàng)新設(shè)計(jì)與技術(shù)的融合開篇，逐步展開對增材制造技術(shù)、工藝流程及標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)致闡述，為讀者奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。隨后，聚焦于增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則與前沿策略，如拓?fù)鋬?yōu)化、免組裝、仿生設(shè)計(jì)和創(chuàng)成式設(shè)計(jì)等，這些策略不僅挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的邊界，更為增材制造領(lǐng)域注入了無限創(chuàng)意與可能。書中通過豐富的實(shí)例分析，將抽象的理論知識與實(shí)際設(shè)計(jì)案例緊密結(jié)合，使讀者能夠直觀感受到增材制造技術(shù)在提升設(shè)計(jì)效率、優(yōu)化產(chǎn)品性能方面的巨大潛力。此外，本書還特別強(qiáng)調(diào)了優(yōu)化設(shè)計(jì)理論的重要性，并詳細(xì)介紹了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用，為工程師們提供了從理論到實(shí)踐的全方位指導(dǎo)。同時(shí)，對質(zhì)量控制與無損檢測技術(shù)的講解，也為保障增材制造產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性提供了有力支持。 本書可作為高等教育相關(guān)專業(yè)的教材，也可供增材制造領(lǐng)域工程技術(shù)人員參考。
增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 前言
在科技日新月異的今天,增材制造技術(shù),亦稱3D打印技術(shù),正以前所未有的速度改變著制造業(yè)的面貌。它以獨(dú)特的“自下而上”的制造方式,突破了傳統(tǒng)減材或等材加工技術(shù)的局限,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原型開發(fā)、個性化定制乃至批量化生產(chǎn)開辟了全新的路徑。特別是隨著增材制造技術(shù)作為新工科專業(yè)的興起,眾多學(xué)校紛紛開始單獨(dú)招生,然而,市場上卻缺乏一本系統(tǒng)而深入的增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的專業(yè)教材。正是基于這樣的背景與需求,我們精心編寫了這本《增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》,旨在為讀者搭建一座從理論到實(shí)踐的橋梁,引領(lǐng)他們深入探索增材制造的無限可能。
本書作為增材制造工程方向的專業(yè)圖書,力求全面而深入地介紹增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理、方法、應(yīng)用及前沿發(fā)展。我們不僅關(guān)注技術(shù)層面的細(xì)節(jié),更重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和設(shè)計(jì)能力,使其能夠靈活運(yùn)用增材制造技術(shù)的優(yōu)勢,設(shè)計(jì)出性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)新穎的產(chǎn)品。我們注重理論與實(shí)踐的結(jié)合,通過大量實(shí)際案例和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),幫助學(xué)生直觀理解抽象概念,增強(qiáng)實(shí)踐能力。同時(shí),本書還注重跨學(xué)科知識的融合,拓寬學(xué)生的視野,培養(yǎng)其綜合運(yùn)用多學(xué)科知識解決問題的能力。此外,我們緊跟增材制造技術(shù)的*新發(fā)展動態(tài),介紹*新的研究成果和技術(shù)趨勢,激發(fā)學(xué)生的探索欲和創(chuàng)新精神。
增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 目錄
第1章 緒論 / 001
1.1 創(chuàng)新設(shè)計(jì)概述 / 002
1.1.1 創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)展 / 002
1.1.2 創(chuàng)新設(shè)計(jì)思想 / 003
1.1.3 創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論 / 004
1.1.4 創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法 / 004
1.2 增材制造技術(shù)概述 / 005
1.2.1 增材制造技術(shù)發(fā)展 / 005
1.2.2 增材制造技術(shù)理論 / 006
1.2.3 增材制造技術(shù)方法 / 008
1.2.4 增材制造技術(shù)影響 / 009
1.3 增材制造創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用 / 010
1.3.1 增材制造創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) / 010
1.3.2 增材制造創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用 / 011
思考題 / 021
第2章 增材制造技術(shù) / 022
2.1 增材制造分類 / 023
2.1.1 材料擠出（MEX） / 023
2.1.2 立體光固化（VPP） / 026
2.1.3 材料噴射（MJT） / 028
2.1.4 薄材疊層（LOM） / 030
2.1.5 粉末床熔融（PBF） / 032
2.1.6 定向能量沉積（DED） / 034
2.1.7 黏結(jié)劑噴射（BJT） / 036
2.2 增材制造的一般工藝流程 / 037
2.2.1 3D 建模 / 037
2.2.2 數(shù)據(jù)處理 / 039
2.2.3 設(shè)備準(zhǔn)備 / 043
2.2.4 加工 / 043
2.2.5 后處理 / 044
思考題 / 045
第3章 增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則 / 046
3.1 面向增材制造的設(shè)計(jì)導(dǎo)論 / 047
3.2 增材制造技術(shù)的能力 / 048
3.3 增材制造技術(shù)的約束因素 / 053
3.4 增材制造設(shè)計(jì)的總體思考過程 / 057
3.5 AM 零件設(shè)計(jì)的一般指導(dǎo)原則 / 064
3.6 DfAM 的經(jīng)濟(jì)學(xué)解析 / 068
3.6.1 機(jī)器成本分析 / 069
3.6.2 材料成本 / 070
3.6.3 后處理成本 / 070
3.6.4 受設(shè)計(jì)影響的時(shí)間因素 / 071
3.6.5 經(jīng)濟(jì)學(xué)案例研究： 金屬增材制造液壓歧管 / 073
3.7 聚合物設(shè)計(jì)指南 / 077
3.7.1 材料擠出（MEX） 工藝設(shè)計(jì)指南 / 077
3.7.2 聚合物粉末床熔融（PBF-LB/P）的設(shè)計(jì) / 084
3.7.3 光固化（VPP） 的設(shè)計(jì)指南 / 087
3.8 金屬增材制造設(shè)計(jì)指南 / 090
3.8.1 金屬粉末床熔融技術(shù)設(shè)計(jì)概述 / 090
3.8.2 激光粉末床熔合（PBF-LB/M） 的設(shè)計(jì) / 098
3.8.3 金屬LPBF 晶格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) / 101
3.8.4 電子束粉末床熔合PBF-EB/M 設(shè)計(jì)指南 / 107
思考題 / 110
第4章 增材制造創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) / 112
4.1 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì) / 113
4.1.1 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)概念 / 113
4.1.2 增材制造拓?fù)鋬?yōu)化 / 114
4.1.3 幾種典型的拓?fù)鋬?yōu)化方法 / 119
4.1.4 考慮增材制造工藝約束的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法 / 129
4.1.5 參數(shù)優(yōu)化的關(guān)鍵應(yīng)用與策略選擇 / 132
4.1.6 拓?fù)鋬?yōu)化與創(chuàng)成式設(shè)計(jì)在增材制造中的應(yīng)用（BC2AM） / 133
4.1.7 案例研究： 高價(jià)值非定常航空航天部件的優(yōu)化 / 135
4.1.8 完整案例 / 140
4.2 免組裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) / 146
4.2.1 免組裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)概念 / 146
4.2.2 免組裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 / 149
4.2.3 案例分析： 激光熔覆噴嘴設(shè)計(jì) / 153
4.3 增材制造仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) / 157
4.3.1 仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念 / 157
4.3.2 仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程 / 159
4.3.3 案例分析 / 162
4.4 功能梯度材料與增材制造 / 167
4.4.1 功能梯度材料（FGM） / 167
4.4.2 功能梯度材料的分類 / 169
4.4.3 功能梯度材料的制造方法 / 172
4.4.4 功能梯度材料增材制造 / 173
4.5 創(chuàng)成式設(shè)計(jì) / 179
4.5.1 起源與發(fā)展 / 179
4.5.2 GD 概念及方法流程 / 182
4.5.3 案例： 定制輪轂中的創(chuàng)成式設(shè)計(jì) / 186
4.5.4 AI 驅(qū)動的創(chuàng)成式增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) / 190
思考題 / 191
第5章 優(yōu)化設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) / 194
5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型及建模基礎(chǔ) / 195
5.1.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本概念 / 195
5.1.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型 / 196
5.1.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的建模基礎(chǔ) / 199
5.1.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的基本解法 / 201
5.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) / 203
5.3 約束優(yōu)化極值條件 / 206
5.3.1 約束優(yōu)化問題的極值條件 / 206
5.3.2 庫恩-塔克定律（K-T 條件）/ 207
5.3.3 尋優(yōu)過程的數(shù)值解法與逐步逼近策略 / 210
5.3.4 一維搜索法 / 211
5.4 無約束問題的優(yōu)化方法 / 213
5.4.1 梯度法——*速下降法 / 214
5.4.2 牛頓法 / 215
5.4.3 改進(jìn)牛頓法 / 217
5.5 現(xiàn)代優(yōu)化算法與增材制造 / 217
5.5.1 常見現(xiàn)代算法簡介 / 217
5.5.2 現(xiàn)代優(yōu)化算法在增材制造領(lǐng)域的應(yīng)用 / 220
5.5.3 深度學(xué)習(xí)助力增材制造梯度力學(xué)超材料逆向設(shè)計(jì) / 221
思考題 / 225
第6章 增材制造優(yōu)化軟件介紹 / 226
6.1 增材制造優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件 / 227
6.2 Inspire 軟件介紹 / 230
6.2.1 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)的一般工作流程 / 230
6.2.2 Inspire 軟件設(shè)計(jì)流程 / 231
6.2.3 Inspire 功能介紹 / 232
6.2.4 菜單欄和工具欄 / 232
6.3 Inspire 實(shí)例： 汽車剎車踏板的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化 / 233
思考題 / 250
第7章 增材制造結(jié)構(gòu)的無損檢測評價(jià) / 253
7.1 無損檢測技術(shù)概述 / 254
7.2 增材制造與無損檢測 / 258
7.2.1 增材制造零件的典型缺陷 / 258
7.2.2 增材制造帶來的無損檢測挑戰(zhàn) / 260
7.2.3 面向增材制造的無損檢測方法 / 261
7.2.4 無損檢測方法的適用性與局限性 / 264
7.3 增材制造的合格性檢定 / 264
7.3.1 增材制造的無損檢測標(biāo)準(zhǔn) / 264
7.3.2 增材制造的過程后檢測 / 266
7.3.3 增材制造的過程中監(jiān)測 / 269
思考題 / 272
參考文獻(xiàn) / 273
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增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 作者簡介
江五貴，教授，博士，近期主要從事先進(jìn)制造技術(shù)多尺度力學(xué)方面的研究工作。受聘江西省“井岡學(xué)者”特聘教授，上海大學(xué)兼職博士生導(dǎo)師，擔(dān)任多個國際期刊編委。為國家自然科學(xué)基金、江西省科技廳和湖南省科技廳科技項(xiàng)目評估專家。獲澳大利亞奮進(jìn)學(xué)者獎勵（EndeavourResearchFellowship），多次獲江西省優(yōu)秀碩士論文指導(dǎo)教師稱號。至今主持5項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。在增材制造領(lǐng)域頂刊AdditiveManufacturing等期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，其中SCI收錄60余篇。
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