研究生课程教学大纲课程编号：00412761课程名称：制造系统信息集成技术英文名称：CAxsolutionofManufacturingSystems学时：32学分：2适用学科：车辆工程课程性质：选修课先修课程：CAD/CAE系统及应用（或有其他三维CAD软件应用基础）课程的性质及教学目标《制造系统信息集成技术》课程是车辆工程学科硕士研究生的选修课。虚拟样机(VirtualPrototype，VP)技术是一种崭新的产品开发方法，它是一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法。对我国高速/准高速/重载/轻轨铁道车辆而言，该虚拟样机性能仿真系统定义为车辆各主要性能的仿真、协调与集成的一个平台。该平台以大型CAD、CAE系统及线性、非线性有限元（FEA）软件等为平台工具库，利用物理样机试验数据库来完善计算模型的质量和利用各个软件的数据输入/输出接口，实现模型数据共享。本课程的目的主要是向学生们系统地讲述虚拟样机的概念、虚拟样机性能仿真系统的组成；在此基础上，以在轨道交通车辆中具有广泛应用的I-DAESNX、Hyperworks、Ansys等CAX软件，搭建成具有强度分析、疲劳分析、优化设计的虚拟样机子系统，该子系统能在虚拟环境中直观形象地对产品原型进行设计优化、性能测试，这对启迪设计创新、提高设计质量、减少设计错误、加快产品开发周期有重要意义。二、课程的教学内容及基本要求课程教学内容：铁路机车车辆虚拟样机概念及系统组成；常用CAX软件的特点、运用范围及接口；基于I-DeasNX的活塞及转向架设计；基于Hypermesh的活塞及转向架有限元模型设计；基于Ansys的活塞及转向架强度分析；基于Hyperworks的转向架优化设计；铁路产品强度、刚度评价方法及相关标准。本课程的具体要求：本课程中将以Φ260大功率柴油机活塞及某型号长大货车转向架为研究对象，系统地讲述利用I-DAESNX进行三维设计，利用Hyperworks(Hypermesh)进行网格划分，利用Ansys进行强度分析及后处理，利用Hyperworks(Optistruc)进行优化设计的过程。要求学生们通过学习，掌握利用多种CAX软件完成复杂产品分析的流程，学会利用物理样机试验数据库来完善计算模型的质量、利用不同软件的数据输入/输出接口，实现模型数据共享。三、课内学时分配章节内容讲课学时备注1、铁路机车车辆虚拟样机概念及系统组成22、常用CAX软件的特点、运用范围及接口23、基于I-DeasNX的活塞及转向架设计84、基于Hypermesh的活塞及转向架有限元模型设计125、基于Ansys的活塞及转向架强度分析46、基于Hyperworks的转向架优化设计27、铁路产品强度、刚度评价方法及相关标准2合计学时32四、推荐教材与主要参考书目[1]杨建新，魏海燕．I-DEAS入门与提高．清华大学出版社，2002:10-16[2]张胜兰等编.基于HyperWork的结构优化设计技术.北京：机械工业出版社，2007[3]夸克工作室.有限元分析基础篇ANSYS与MatheMetica.北京:清华大学出版社,2002.[4]于开平，周传月，谭惠丰等.HyperMesh从入门到精通.北京：科学出版社，2005[5]尚晓江．ANSYS结构有限元高级分析方法与范例应用．中国水利水电出版社，2006[6]邓凡平．Ansys10.0有限元分析自学手册．人民邮电出版社，2007五、教学与考核方式理论教学方式+开卷考试编写人（签字）：马思群编写时间：2012.6.27