第1章 绪论

 1.1 CAE的基本概念

 1.2 计算机发展概述

 1.3 CAE的发展历史

 1.4 CAE分析的流程

 小结

 习题

第2章 前处理技术基础

 2.1 几何建模基础

2.1.1 基本的几何元素

2.1.2 典型的几何建模方法

2.1.3 几何建模实例

 2.2 网格剖分基础

2.2.1 网格单元

2.2.2 网格分类

2.2.3 网格剖分方法

2.2.4 CAE软件中的网格剖分

2.2.5 网格剖分实例

 2.3 CAE软件前处理

 小结

 习题

第3章 分析技术基础

 3.1 数值计算方法基础

3.1.1 有限差分法

3.1.2 有限体积法

3.1.3 有限元法

 3.2 计算流体力学基础

3.2.1 计算流体力学简介

3.2.2 计算流体力学的基本概念

3.2.3 计算流体力学的求解过程

3.2.4 计算流体力学问题的边界条件

 3.3 计算结构力学基础

3.3.1 计算结构力学简介

3.3.2 计算结构力学的基本原理和方法

3.3.3 计算结构力学的基本概念

3.3.4 计算结构力学分析的基本步骤

3.3.5 典型的计算结构力学问题

3.3.6 边界条件与载荷

 小结

 习题

第4章 后处理技术基础

 4.1 计算机图形图像基础

4.1.1 点阵图基础

4.1.2 矢量图基础

4.1.3 点阵图和矢量图的比较

4.1.4 动画基础

 4.2 CAE软件中的后处理模块

4.2.1 FLUENT后处理

4.2.2 MSC.NASTRAN后处理

4.2.3 ANSYS后处理

4.2.4 MSC-ADAMS后处理

 小结

 习题

第5章 CAE相关主流软件系统简介

 5.1 几何建模软件

5.1.1 Pro／E(Creo)

5.1.2 UG

5.1.3 SolidWorks

5.1.4 CATIA

 5.2 网格剖分软件

5.2.1 HyperMesh

5.2.2 其他网格剖分软件

 5.3 结构分析软件

5.3.1 MSC.Nastran

5.3.2 ANSYS

 5.4 动力学分析软件

5.4.1 MSC.ADAMS

5.4.2 LS-DYNA

5.4.3 ABAQUS

 5.5 流体力学分析软件

5.5.1 FLUENT

5.5.2 FASTRAN

 5.6 模型交换技术

5.6.1 模型交换的基本方法

5.6.2 模型交换的常见问题

5.6.3 模型交换的主要环节

5.6.4 模型的修正问题

5.6.5 模型特征重建

 5.7 数据交互文件

5.7.1 IGES标准

5.7.2 STEP标准

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

 小结

 习题

第6章 面向轨道车辆设计的CAE技术应用

 6.1 轮对外形设计

6.1.1 车轮强度分析

6.1.2 瞬态温度场的数学模型

6.1.3 温度场的有限元理论

6.1.4 热应力场的有限元理论

6.1.5 制动热负载的确定和施加

6.1.6 热应力的计算过程

 6.2 几何建模

 6.3 网格划分

6.3.1 轮对几何模型的六面体结构网格剖分实例

6.3.2 轮对几何模型的非结构网格剖分实例

 6.4 静力分析

6.4.1 静力分析描述

6.4.2 静力分析实例及步骤

 6.5 模态分析

6.5.1 模态分析描述

6.5.2 模态分析实例及步骤

 6.6 热-应力耦合分析

6.6.1 热-应力耦合分析仿真场景描述

6.6.2 分析实例及步骤

 小结

 习题

第7章 面向飞行器设计的CAE技术应用

 7.1 飞行器总体设计与CAE技术

7.1.1 CAE技术在飞行器气动外形设计中的应用

7.1.2 CAE技术在飞行器结构设计中的应用

7.1.3 CAE技术在飞行器动力学特性分析中的应用

 7.2 几何建模实例

 7.3 网格剖分

7.3.1 飞行器几何模型的非结构网格剖分实例

7.3.2 飞行器几何模型的六面体结构网格剖分实例

 7.4 空气动力学仿真

7.4.1 空气动力学仿真场景描述

7.4.2 仿真实例及步骤

 7.5 结构力学仿真

7.5.1 结构力学仿真场景描述

7.5.2 仿真实例及步骤

 7.6 系统动力学仿真

7.6.1 系统动力学仿真场景描述

7.6.2 仿真实例及步骤

 小结

 习题

附录 课后习题答案

参考文献

CAE(计算机辅助工程)是近年来在航空航天、机械、土木工程等领域发展迅速的学科，也是本科生计算机应用课程的一个方向。CAE是计算机辅助设计和计算机辅助分析等技术的延伸，也是固体力学、流体力学、数值计算、计算机仿真等多个学科的交叉。本书系统阐述了CAB的基本概念、原理、工具软件、分析流程等，结合实际的工程背景给出了进行CAE分析的两个实例，读者可以根据书中介绍的原理、流程和实例，逐步掌握CAE的基本原理和方法。

许承东主编的《计算机辅助工程》的内容包括：CAE的发展历史、CAE的分析流程、几何建模基础、网格剖分基础、CAE软件前处理介绍、数值计算方法基础、计算流体力学基础、计算结构力学基础、计算机图形图像基础、CAE软件中的后处理模块介绍、主流CAE软件介绍、面向轨道车辆设计的CAE技术应用示例、而向飞行器设计的CAE技术应用示例。本书注重于实例教学，介绍基本概念的同时提供应用案例，同时附有一定数量的习题。

《计算机辅助工程》可以作为高等学校航空宇航类、机械工程、机械电子工程、车辆工程和土木工程等专业相关课程的教材，也可供从事CAE相关研究与应用的专业人员参考。

许承东主编的《计算机辅助工程》共分7个章节，其中第1章简述了CAE的发展历史；第2章介绍了CAE前处理的基础知识，包括几何建模的基础、网格剖分的基础等；第3章介绍了CAE分析技术的基本原理，包括数值计算方法的基础，并介绍了在此基础上发展起来的计算流体力学和计算结构力学的基本概念；第4章介绍了CAE后处理的基础知识，包括计算机图形图像基础、典型CAE软件中的后处理模块；第5章分类介绍了市面上主流CAE软件的功能特点；第6章举例介绍了CAE在轨道车辆设计中的应用；第7章举例介绍了CAE在飞行器设计中的应用。书中每章都提供了导入案例和阅读材料，并编制了配套习题，尽量使读者在学习的过程中逐步掌握CAE的整个流程。