CAD技术及其应用（MATLAB版）
￥48.00定价
作者： 刘浩
出版时间：2019年1月
出版社：北京航空航天大学出版社
- 北京航空航天大学出版社
- 9787512428768
- 1-1
- 263296
- 48213315-4
- 平装
- 16开
- 2019年1月
- 384
- 240
- 软件工程
- 机械工程
- 本科
内容简介
本书基于MATLAB编程训练,对CAD建模的基本理论进行介绍,同时结合CATIA
软件操作介绍其在工程中的应用。第1章,介绍CAD建模技术的发展历史;第2章,讲述工件的三维几何模型在计算机内存储的基本方式,包括基本原理、数据结构和典型存储方式(STL网格);第3~8章,讲述自由曲线曲面造型的相关理论和算法,并在每个算法后都给出了MATLAB程序;第9~11章,介绍特征建模、参数化建模的基本概念和CATIA软件的相关功能;附录,介绍MATLAB编程的入门知识。
本书既可以作为机械工程类专业本科高年级CAD课程的教材,也可以作为CAD、CAGD和计算机图形学领域学习者和研究者的参考书。
目录
第1章
绪 论
1.1 CAD技术的内涵
1.2 CAD技术的产生和发展
1.2.1 CAD技术的诞生
1.2.2 制造工业对复杂曲线曲面造型技术的需求
1.2.3 曲线曲面造型方法的探索
1.2.4 三维形体表示方法的发展
1.2.5 参数化建模和特征建模
1.3 CAD技术在我国的应用和发展
1.4 CAD的相关技术
1.5 数字化设计制造软件之间的数据交换
1.6 本书的内容及特点
思考与练习
第2章
几何模型的计算机表示
2.1 三维形体的计算机表示
2.1.1 线框模型
2.1.2 表面模型
2.1.3 实体模型
2.1.4 半边数据结构
2.2 STL网格
2.2.1 STL网格数据的基本格式
2.2.2 STL网格数据的MATLAB程序读取和显示
思考与练习
第3章
自由曲线曲面造型的数学基础
3.1 参数方程和矢量
3.2 曲线曲面的MATLAB绘制
3.2.1 曲线的绘制原理和方法
3.2.2 曲线的参数方程与曲线绘制
3.2.3 曲面的MATLAB绘制
3.3 矢函数的导数及其应用
3.4 曲线的自然参数方程和曲率
3.5 曲线活动标架
3.6 参数曲线段拼接的连续阶
3.7 曲面上的曲线
3.8 曲面上的几何量
3.9 曲面的法线方程和切平面方程
3.10 曲面的曲率
3.10.1 曲面曲率的描述
3.10.2 高斯曲率和平均曲率的实例
3.11 高斯曲率和平均曲率的计算
3.11.1 曲面的第一基本形式
3.11.2 曲面的第二基本公式
3.11.3 法曲率的极值
思考与练习
第4章 Ferguson曲线和参数三次样条曲线
4.1 参数样条曲线的应用和起源
4.2 预备知识:多项式与向量空间
4.3 参数三次曲线段
4.3.1 曲线段表达式的推导
4.3.2 绘制Ferguson曲线段的MATLAB代码
4.4 参数三次曲线段的拼接
4.5 Ferguson曲线的程序实现
4.6 参数三次样条曲线
4.6.1 任意区间的参数三次样条曲线段
4.6.2 切矢量的计算
4.7 ”大挠度”问题
4.8 MATLAB中的插值三次样条函数
思考与练习
第5章 Bézier 曲线
5.1 Bézier 曲线的产生和应用
5.2 预备知识:凸包与二项式定理
5.3 Bézier 曲线的定义
5.4 Bézier 曲线的MATLAB绘制
5.5 Bézier 曲线的性质
5.6 Bézier 曲线的递推算法
5.7 Bézier 曲线递推算法的程序实现
5.8 Bézier 曲线的分割
5.9 Bézier曲线的拼接
思考与练习
第6章 B样条曲线
6.1 均匀三次B样条曲线
6.1.1 均匀三次B样条曲线段
6.1.2 均匀三次B样条曲线段的拼合
6.1.3 均匀三次B样条曲线的程序实现
6.1.4 控制顶点与造型效果
6.1.5 均匀三次B样条曲线插值
6.2 均匀二次B样条曲线
6.3 B样条基函数
6.3.1 B样条基函数的卷积定义
6.3.2 B样条基函数的递推定义
6.3.3 非均匀 B样条基函数
6.3.4 非均匀 B样条基函数的MATLAB程序
6.4 非均匀B样条曲线
6.4.1 非均匀B样条曲线的定义
6.4.2 节点矢量的确定
6.4.3 非均匀B样条曲线的特例
6.4.4 非均匀B样条曲线的de-Boor算法
6.4.5 de-Boor算法的程序实现
6.4.6 B样条曲线的插值
6.4.7 MATLAB中的B样条函数
思考与练习
第7章 NURBS曲线
7.1 NURBS曲线的表达式
7.1.1 NURBS曲线与非均匀B样条曲线
7.1.2 NURBS曲线的程序实现
7.2 齐次坐标和透视投影
7.2.1 齐次坐标的几何意义
7.2.2 NURBS曲线的几何意义
7.3 权因子的几何意义
7.4 圆锥曲线的NURBS表示
7.5 圆弧的NURBS表示
7.6 IGES文件中的NURBS曲线
7.7 数控加工中的NURBS插补
7.8 CATIA软件中的自由曲线构造
7.8.1 草图模式下的曲线构造
7.8.2 线架构下的曲线构造
7.8.3
FreeStyle下的曲线构造
思考与练习
第8章
自由曲面造型方法
8.1 张量积曲面
8.1.1
Ferguson曲面片
8.1.2
Ferguson曲面片的构造代码
8.1.3 Bézier曲面片
8.1.4 均匀双三次B样条曲面片
8.1.5 非均匀B样条曲面
8.2 参数样条插值曲面
8.2.1
Ferguson曲面的构造原理
8.2.2 参数双三次样条曲面的构造原理
8.2.3 参数样条插值曲面的程序实现
8.3 NURBS曲面
8.3.1 NURBS曲面方程
8.3.2 NURBS曲面的程序实现
8.4 Coons曲面
8.4.1 简单Coons曲面片
8.4.2 双三次Coons曲面片
8.4.3 定义曲面的三种基本方法
8.5 CATIA中的曲面创建和操作
思考与练习
第9章
特征建模
9.1 特征建模概述
9.2 基础特征
9.2.1 创建凸台
9.2.2 创建凹槽
9.2.3 创建旋转体
9.2.4 创建旋转槽
9.2.5 创建孔
9.2.6 创建肋
9.2.7 创建开槽
9.2.8 创建多截面实体
9.3 特 征
9.3.1 创建分割
9.3.2 创建厚曲面
9.3.3 创建封闭曲面
9.3.4 创建缝合曲面
9.4 修饰特征
9.4.1 创建倒圆角
9.4.2 创建倒角
9.4.3 创建拔模
9.4.4 创建盒体
第10章
参数化建模
10.1 参数化建模技术概述
10.2 草图中的参数化建模
10.3 特征建模与参数化
10.4 利用用户参数和公式驱动图形
第11章 MBD技术
11.1 MBD技术概述
11.2 MBD建模过程介绍
11.2.1 视图的确定
11.2.2 三维标注
附录A
MATLAB编程入门
A.1 初识MATLAB界面
A.2 子函数及其调用
A.3 断点设置与程序调试
参考文献
绪 论
1.1 CAD技术的内涵
1.2 CAD技术的产生和发展
1.2.1 CAD技术的诞生
1.2.2 制造工业对复杂曲线曲面造型技术的需求
1.2.3 曲线曲面造型方法的探索
1.2.4 三维形体表示方法的发展
1.2.5 参数化建模和特征建模
1.3 CAD技术在我国的应用和发展
1.4 CAD的相关技术
1.5 数字化设计制造软件之间的数据交换
1.6 本书的内容及特点
思考与练习
第2章
几何模型的计算机表示
2.1 三维形体的计算机表示
2.1.1 线框模型
2.1.2 表面模型
2.1.3 实体模型
2.1.4 半边数据结构
2.2 STL网格
2.2.1 STL网格数据的基本格式
2.2.2 STL网格数据的MATLAB程序读取和显示
思考与练习
第3章
自由曲线曲面造型的数学基础
3.1 参数方程和矢量
3.2 曲线曲面的MATLAB绘制
3.2.1 曲线的绘制原理和方法
3.2.2 曲线的参数方程与曲线绘制
3.2.3 曲面的MATLAB绘制
3.3 矢函数的导数及其应用
3.4 曲线的自然参数方程和曲率
3.5 曲线活动标架
3.6 参数曲线段拼接的连续阶
3.7 曲面上的曲线
3.8 曲面上的几何量
3.9 曲面的法线方程和切平面方程
3.10 曲面的曲率
3.10.1 曲面曲率的描述
3.10.2 高斯曲率和平均曲率的实例
3.11 高斯曲率和平均曲率的计算
3.11.1 曲面的第一基本形式
3.11.2 曲面的第二基本公式
3.11.3 法曲率的极值
思考与练习
第4章 Ferguson曲线和参数三次样条曲线
4.1 参数样条曲线的应用和起源
4.2 预备知识:多项式与向量空间
4.3 参数三次曲线段
4.3.1 曲线段表达式的推导
4.3.2 绘制Ferguson曲线段的MATLAB代码
4.4 参数三次曲线段的拼接
4.5 Ferguson曲线的程序实现
4.6 参数三次样条曲线
4.6.1 任意区间的参数三次样条曲线段
4.6.2 切矢量的计算
4.7 ”大挠度”问题
4.8 MATLAB中的插值三次样条函数
思考与练习
第5章 Bézier 曲线
5.1 Bézier 曲线的产生和应用
5.2 预备知识:凸包与二项式定理
5.3 Bézier 曲线的定义
5.4 Bézier 曲线的MATLAB绘制
5.5 Bézier 曲线的性质
5.6 Bézier 曲线的递推算法
5.7 Bézier 曲线递推算法的程序实现
5.8 Bézier 曲线的分割
5.9 Bézier曲线的拼接
思考与练习
第6章 B样条曲线
6.1 均匀三次B样条曲线
6.1.1 均匀三次B样条曲线段
6.1.2 均匀三次B样条曲线段的拼合
6.1.3 均匀三次B样条曲线的程序实现
6.1.4 控制顶点与造型效果
6.1.5 均匀三次B样条曲线插值
6.2 均匀二次B样条曲线
6.3 B样条基函数
6.3.1 B样条基函数的卷积定义
6.3.2 B样条基函数的递推定义
6.3.3 非均匀 B样条基函数
6.3.4 非均匀 B样条基函数的MATLAB程序
6.4 非均匀B样条曲线
6.4.1 非均匀B样条曲线的定义
6.4.2 节点矢量的确定
6.4.3 非均匀B样条曲线的特例
6.4.4 非均匀B样条曲线的de-Boor算法
6.4.5 de-Boor算法的程序实现
6.4.6 B样条曲线的插值
6.4.7 MATLAB中的B样条函数
思考与练习
第7章 NURBS曲线
7.1 NURBS曲线的表达式
7.1.1 NURBS曲线与非均匀B样条曲线
7.1.2 NURBS曲线的程序实现
7.2 齐次坐标和透视投影
7.2.1 齐次坐标的几何意义
7.2.2 NURBS曲线的几何意义
7.3 权因子的几何意义
7.4 圆锥曲线的NURBS表示
7.5 圆弧的NURBS表示
7.6 IGES文件中的NURBS曲线
7.7 数控加工中的NURBS插补
7.8 CATIA软件中的自由曲线构造
7.8.1 草图模式下的曲线构造
7.8.2 线架构下的曲线构造
7.8.3
FreeStyle下的曲线构造
思考与练习
第8章
自由曲面造型方法
8.1 张量积曲面
8.1.1
Ferguson曲面片
8.1.2
Ferguson曲面片的构造代码
8.1.3 Bézier曲面片
8.1.4 均匀双三次B样条曲面片
8.1.5 非均匀B样条曲面
8.2 参数样条插值曲面
8.2.1
Ferguson曲面的构造原理
8.2.2 参数双三次样条曲面的构造原理
8.2.3 参数样条插值曲面的程序实现
8.3 NURBS曲面
8.3.1 NURBS曲面方程
8.3.2 NURBS曲面的程序实现
8.4 Coons曲面
8.4.1 简单Coons曲面片
8.4.2 双三次Coons曲面片
8.4.3 定义曲面的三种基本方法
8.5 CATIA中的曲面创建和操作
思考与练习
第9章
特征建模
9.1 特征建模概述
9.2 基础特征
9.2.1 创建凸台
9.2.2 创建凹槽
9.2.3 创建旋转体
9.2.4 创建旋转槽
9.2.5 创建孔
9.2.6 创建肋
9.2.7 创建开槽
9.2.8 创建多截面实体
9.3 特 征
9.3.1 创建分割
9.3.2 创建厚曲面
9.3.3 创建封闭曲面
9.3.4 创建缝合曲面
9.4 修饰特征
9.4.1 创建倒圆角
9.4.2 创建倒角
9.4.3 创建拔模
9.4.4 创建盒体
第10章
参数化建模
10.1 参数化建模技术概述
10.2 草图中的参数化建模
10.3 特征建模与参数化
10.4 利用用户参数和公式驱动图形
第11章 MBD技术
11.1 MBD技术概述
11.2 MBD建模过程介绍
11.2.1 视图的确定
11.2.2 三维标注
附录A
MATLAB编程入门
A.1 初识MATLAB界面
A.2 子函数及其调用
A.3 断点设置与程序调试
参考文献
