前言
第1章 绪论
1.1 机床主轴热态特性分析方法
1.1.1 热态特性数值模拟法研究
1.1.2 接触热阻研究
1.1.3 边界条件识别研究
1.2 机床主轴系统热设计方法
1.3 机床主轴热态特性试验方法
1.3.1 热态特性试验平台研究
1.3.2 测点优化研究
第2章 元胞自动机基本理论
2.1 元胞自动机的发展历程
2.2 元胞自动机的应用概述
2.3 元胞自动机的定义
2.3.1 自动机
2.3.2 元胞自动机
2.4 元胞自动机的构成
2.4.1 元胞
2.4.2 元胞空间
2.4.3 邻居
2.5 元胞自动机的特征
第3章 有限元法
3.1 数值模拟方法
3.2 有限元法的起源
3.3 有限元法的数学基础
3.4 有限元分析的基本步骤
3.5 有限元法在热设计中的应用
3.5.1 温度场的有限元法计算
3.5.2 热变形的有限元法计算
第4章 混合元胞自动机
4.1 混合元胞自动机的特点及应用
4.2 HCAM结构拓扑优化设计
4.2.1 HCAM优化模型
4.2.2 收敛准则
4.2.3 局部控制规则
4.3 基于HCAM的拓扑优化案例
4.3.1 悬臂梁结构拓扑优化设计
4.3.2 基于派生法局部控制规则的支撑板拓扑优化设计
4.3.3 基于HCAM的结构拓扑优化软件平台开发
第5章 温度-结构场耦合的热拓扑优化设计
5.1 引言
5.2 基于HCAM的温度-结构场耦合结构热拓扑优化设计
5.2.1 基本理论方程
5.2.2 案例分析
5.3 主轴结构体热拓扑优化设计算例
5.3.1 HCAM代码校验
5.3.2 案例分析
第6章 基于不规则元胞的拓扑优化设计
6.1 引言
6.2 基于不规则HCAM结构优化模型
6.3 基于不规则HCAM的算例
6.3.1 C形结构拓扑优化设计
6.3.2 半圆环形结构拓扑优化设计
6.3.3 门框形结构拓扑优化设计
6.4 基于不规则元胞的温度-结构场耦合拓扑优化设计算例
6.4.1 平板测试用例拓扑优化设计
6.4.2 温度载荷作用下的主轴测试用例拓扑优化设计
6.4.3 热流载荷作用下的主轴测试用例拓扑优化设计
第7章 三维多材多体结构拓扑优化设计
7.1 引言
7.2 三维不规则元胞的HCAM模型
7.3 三维单体结构算例拓扑优化设计
7.3.1 正三角联板结构拓扑优化设计
7.3.2 L形支架结构拓扑优化设计
7.3.3 连杆结构拓扑优化设计
7.4 三维多材多体结构HCAM模型
7.4.1 接触问题有限元分析模型
7.4.2 多材多体结构的收敛准则
7.5 三维多材多体结构算例拓扑优化
7.5.1 圆柱体-圆环体板结构拓扑优化设计
7.5.2 长方体-长方体板结构拓扑优化设计
7.5.3 支座-连杆-支座体结构拓扑优化设计
第8章 数控机床主轴-立柱系统热态特性分析与测试
8.1 引言
8.2 系统流体-温度场耦合模型
8.2.1 热源计算
8.2.2 传热系数计算
8.3 主轴-立柱系统实例分析
8.3.1 分析模型
8.3.2 边界条件结果
8.3.3 仿真分析结果
8.4 试验验证
8.5 温度-结构场耦合分析
附录
附录A 元胞自动机模拟病毒传播代码
附录B 温度-结构场耦合结构拓扑优化设计代码
附录C 邻胞查询规则主要程序代码
附录D 三维不规则元胞的邻胞查询规则代码（Java语言）
附录E APDL主要程序代码
参考文献
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