具体描述
《UG NX 5设计与装配进阶培训教程》是NX软件的UG NX5系列培训教材之一，设计进阶部分包括草图约束及相关技术、自由形状建模中的样条曲线与变化扫描、表达式、特征复制、抽取几何体、简化实体及修剪体、面操作、变半径边缘倒圆等；装配进阶部分包括装配功能、引用集与部件间引用、自顶向下装配建模、变形部件、装配排列、组件阵列与部件家族、版本修订和替换等。《UG NX 5设计与装配进阶培训教程》每章中均有适当的练习，在每个练习中一般都有设计意图的描述和分析，而且练习操作步骤讲解详细，练习的部件文件均在配套光盘中，同时在配套光盘中还包含相关操作的视频文件，每章结束后均有本章要点回顾。
《UG NX 5设计与装配进阶培训教程》从基本概念出发，循序渐进，图文并茂。《UG NX 5设计与装配进阶培训教程》内容属于UG NX的中高端应用技术内容，涉及设计与装配建模技术中的一些重要概念、功能，因此无论是初学者还是有一定基础或一定经验的CAD人员，《UG NX 5设计与装配进阶培训教程》对他们都很有帮助和启发。
《UG NX 5设计与装配进阶培训教程》可作为UG NX新老用户的自学参考书，也可作为大中专、职业培训的设计与装配课程教材。
机械设计与工程实践进阶指南 本书旨在为拥有一定基础的机械设计与制造领域专业人士、高级工程技术人员以及对复杂工程问题有深入研究需求的学习者，提供一套系统、深入、实用的知识体系与实践指导。本书内容聚焦于现代工程设计流程中的关键技术环节、前沿设计理念以及高效的工程优化方法，绝不涉及特定软件（如UG NX5）的设计与装配操作细节。 --- 第一部分：高级结构设计理论与应用 本部分深入探讨了在现代工程项目中，如何从根本上提升产品结构设计的可靠性、轻量化与性能。 1. 复杂载荷分析与结构可靠性评估： 本章首先回顾了静力学、动力学分析的基础，随后重点讲解了复杂多工况载荷（如冲击、疲劳、蠕变、热应力耦合）的识别、建模与解析方法。内容涵盖了基于概率论的可靠性设计（RBD）方法，如何通过材料性能的统计分布与实际工作环境的随机性相结合，建立更贴近现实的失效模型。深入讨论了损伤容限设计（Damage Tolerance Design）的基本原则，以及如何通过非线性有限元分析（FEA）技术精确预测结构在极限条件下的行为。 2. 轻量化设计与拓扑优化： 针对当前对能源效率和材料成本的严格要求，本章详述了结构轻量化的理论基础和实施路径。详细介绍了传统减重方法（如材料替代、壁厚优化）的局限性。核心内容是拓扑优化（Topology Optimization）的数学原理（如均匀应力分布、应变能密度最小化），以及在实际工程中如何将优化结果转化为可制造的几何形状。讨论了增材制造（Additive Manufacturing, AM）对拓扑优化结果实现的革命性影响，以及如何设计出适用于特定制造工艺的轻量化结构。 3. 高级连接技术与装配公差链分析： 现代机械系统高度依赖于不同部件的精确连接。本章跳出了传统的螺栓连接范畴，深入研究了先进的连接技术，如激光焊接、粘接、铆接及自适应夹紧技术在工程中的应用。重点在于公差链分析（Tolerance Stack-up Analysis）的深化。不仅仅是线性公差链的计算，更侧重于二维/三维空间公差的建立、蒙特卡洛模拟在公差分析中的应用，以及如何通过功能尺寸的统计控制来保证最终装配的功能性，特别是对精密仪器和高端运动控制系统的设计影响。 --- 第二部分：现代材料工程与性能转化 本部分关注先进材料的特性、选择标准以及如何将材料的微观结构优势转化为宏观性能。 4. 工程材料的失效模式与预防： 系统梳理了金属、高分子、复合材料以及陶瓷材料的主要失效机制，包括疲劳断裂、应力腐蚀开裂（SCC）、环境影响下的老化与降解。本章强调了断裂力学（Fracture Mechanics）在工程评估中的核心作用，详细讲解了裂纹的萌生、扩展速率（Paris’ Law）的计算与控制。同时，提出了针对性的预防措施，如表面处理技术（喷丸强化、渗碳/氮等）对提高材料表面耐磨损和抗疲劳性能的机制分析。 5. 复合材料与多相结构设计： 复合材料因其高比强度和比模量，在航空航天和高端汽车领域应用日益广泛。本章着重于层压板理论（Classical Lamination Theory, CLT）的应用，如何根据载荷方向设计最佳的纤维铺层角度。讨论了界面粘接的质量控制对整体性能的影响，以及纤维/基体相互作用对材料宏观力学行为的修正。 6. 摩擦、磨损与润滑学基础： 针对运动部件的设计，本章提供了深入的摩擦学知识。详细分析了接触表面之间的微观相互作用，如阿登尼-德尔加多理论在评估粘着磨损中的应用。深入探讨了润滑剂的选择标准（粘度、添加剂效应）以及润滑体系的设计（边界润滑、流体润滑的接触区分析），目标是实现最低磨损和最高能效。 --- 第三部分：工程仿真与系统集成方法论 本部分探讨如何利用计算工具进行高效的系统级验证和优化，并关注设计与制造的集成化。 7. 系统的多物理场耦合仿真（Multi-Physics）： 现代工程问题很少是单一物理场驱动的。本章专注于如何建立和求解多物理场耦合模型，例如：流固耦合（FSI）在分析涡轮叶片振动时的应用；热-结构耦合在分析刹车系统热变形时的应用；以及电磁-结构耦合在分析电机驱动器性能时的应用。强调了不同物理场求解器之间数据传递与迭代的稳定性与精度控制。 8. 产品全生命周期数据管理与配置控制： 本章从工程管理角度切入，探讨如何有效管理复杂产品的设计数据、工程变更（ECN）和物料清单（BOM）。介绍先进的产品生命周期管理（PLM）系统的核心理念，强调数据版本控制、可追溯性以及跨部门、跨地域团队间的设计协同机制，确保设计意图在制造和维护阶段得以准确实现。 9. 逆向工程与数字化制造接口： 讨论了如何利用三维扫描、CT扫描等技术获取现有产品的精确几何数据，并将其转化为可编辑的CAD模型（逆向工程）。重点在于如何处理扫描数据的噪声和不规则性，并将其与基于模型的定义（MBD）流程相结合。最后，探讨了如何将最终的数字模型无缝传递给数控加工（CNC）或增材制造系统，确保数字模型到物理实体的准确转化。 --- 本书的价值在于提供一个不受限于特定软件工具的、面向未来工程挑战的高阶思维框架。它强调“为什么”和“如何优化”，而非简单的“如何操作”。读者将掌握评估复杂设计方案、预测长期性能、并利用前沿技术解决实际工程难题的核心能力。
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