虛擬制造

第1章  緒  論
  1.1  引言
  1.1.1  市場變化是直接的推動力
  1.1.2  制造技術自身發(fā)展的必然結果
  1.1.3  支撐技術的發(fā)展
  1.2  虛擬制造技術國內外研究概況
  1.2.1  國外研究概況
  1.2.2  國內研究概況
  1.3  虛擬制造的定義及分類
  1.3.1  虛擬制造的定義
  1.3.2  虛擬制造的分類
  1.4  虛擬制造技術的內涵
  1.4.1、虛擬制造的特點
  1.4.2  虛擬制造及其相關概念
  1.4.3  虛擬制造的關鍵技術
  1.5  虛擬制造技術在制造業(yè)中的應用
  參考文獻
第2章  虛擬產品建模基礎
  2.1  虛擬產品建模特點
  2.1.1  概述
  2.1.2  虛擬制造模型分類
  2.1.3  虛擬制造對模型的要求
  2.1.4  模型的層次關系
  2.2  計算機圖形學基礎
  2.2.1  坐標系統(tǒng)
  2.2.2  基本幾何元素及其方向的定義
  2.2.3  幾何元素的相交計算
  2.2.4  三維圖形的幾何變換
  2.2.5  包容性測試
  2.3  實體幾何建模方法
  2.3.1  構造實體幾何模型
  2.3.2  邊界表示模型
  2.4  產品建模
  2.4.1  概述
  2.4.2  面向結構的產品模型
  2.4.3  面向幾何的產品模型
  2.4.4  面向特征的產品模型
  2.4.5  面向知識的產品模型
  2.4.6  集成化產品模型
  參考文獻
第3章  虛擬產品元建模方法學
  3.1  元建模方法學概述
  3.1.1  模型與元模型
  3.1.2  基于MDU的元建模
  3.1.3  基于MDU的元模型類型系統(tǒng)
  3.2  MDU形式化描述
  3.2.1  MDU的級別
  3.2.2  MDU的功能描述
  3.2.3  MDU的行為描述
  3.3  MDU復合的約束
  3.3.1  參數(shù)約束
  3.3.2  拓撲約束
  3.3.3  三種類型的MDU復合
  3.4  MDU的組裝和重組
  3.4.1  MDU的聯(lián)接方式
  3.4.2  MDU的組裝
  3.4.3  組裝MDU的行為推理
  3.4.4  基于MDU的元建模系統(tǒng)總體框架
  3.5  基于元建模技術的產品模型
  3.5.1  產品對象模板POT
  3.5.2·產品定義單元PDU
  3.6  產品模型總框架
  3.6.1  產品語義模型
  3.6.2  產品語義模型與實體模型的關系
  3.6.3  產品設計模型衍生到分析模型
  3.7  小結
  附錄3.1  MDU庫———
  附錄3.2  聯(lián)接方式
  附錄3.3  拓撲推理規(guī)則
  參考文獻
第4章  虛擬制造系統(tǒng)
  4.1  引言———
  4.2  虛擬制造系統(tǒng)目標
  4.2.1  虛擬制造系統(tǒng)作為溝通信息技術與制造系統(tǒng)
  的橋梁
  4.2.2  虛擬制造系統(tǒng)作為集成制造系統(tǒng)資源的手段
  4.3  虛擬制造系統(tǒng)特點
  4.3.1  虛擬制造系統(tǒng)的功能特點
  4.3.2  虛擬制造系統(tǒng)的結構特點
  4.3.3  虛擬制造系統(tǒng)的仿真特點
  4.4  典型虛擬制造系統(tǒng)結構
  4.4.1  基于VIS和VPS體系結構
  4.4.2  基于Mediator的體系結構
  4.4.3  基于INTERNET／STEP的虛擬制造信息共享
  系統(tǒng)結構
  4.4.4  強調沉浸感的Virtual Workbench系統(tǒng)
  4.4.5  基于PDM集成的虛擬制造系統(tǒng)結構
  4.4.6  基于5層協(xié)議的虛擬制造體系結構
  4.5  虛擬制造系統(tǒng)建模
  4.5.1  CIMOSA
  4.5.2  Multi Agent方法
  4.5.3  Petri網(wǎng)建模方法
  4.6  結論
  附錄4.1  CIMOSA建模模板結構
  參考文獻
第5章  系統(tǒng)仿真建模技術
  5.1  概述
  5.2  集中參數(shù)連續(xù)系統(tǒng)建模與仿真
  5.2.1  連續(xù)時間模型
  5.2.2  離散時間模型
  5.2.3  連續(xù)一離散混合模型
  5.3  集中參數(shù)連續(xù)系統(tǒng)仿真建模方法學
  5.3.1  離散化原理及要求
  5.3.2  龍格一庫塔法
  5.3.3  線性多步法
  5.3.4  線性多步法誤差分析
  5.3.5  穩(wěn)定性分析
  5.4  分布參數(shù)連續(xù)系統(tǒng)建模與仿真
  5.4.1  概述
  5.4.2  差分法原理
  5.4.3  差分格式的相容性、收斂性及穩(wěn)定性
  S.4.4  擴散方程的菱形法及跳點法
  5.4.5  對流方程的耗散中心差公式
  ·5.4.6  橢圓方程的差分法
  5.4.7  線上求解法
  5.5  離散事件系統(tǒng)建模
  5.5.1  基本概念
  5.5.2  事件調度法
  5.5.3  活動掃描法
  5.5.4  進程交互法
  5.5.5  三階段法
  5.5.6  4種建模方法的比較
  5.6  小結
  參考文獻
第6章  虛擬現(xiàn)實技術
  6.1  虛擬現(xiàn)實的特征及基本構成
  6.2  虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展概況
  6.3  位置跟蹤通道
  6.4  視覺通道
  6.4.1  視景的生成過程
  6.4.2  基于投影變換原理三維立體圖的生成算法
  6.4.3  典型的立體視覺設備
  6.5  聽覺通道
  6.5.1  虛擬聲音的產生
  6.5.2  虛擬聲音的定位
  6.6  觸覺、力反饋
  6.6.1  人體觸覺系統(tǒng)
  6.6.2  觸覺／力反饋技術
  6.?  虛擬場景的生成
  6.7.1  虛擬場景靜態(tài)模型的建立
  6.7.2  虛擬場景動態(tài)模型的建立
  6.8  小結
  參考文獻
第7章  虛擬產品開發(fā)管理
  7.1  概述
  7.1.1  虛擬產品開發(fā)管理內涵
  7.1.2  虛擬產品開發(fā)管理關鍵技術
  7.2  虛擬產品開發(fā)組織及安全權限管理
  7.2.1  組織模型管理
  7.2.2  安全權限管理
  7.2.3  組織及權限管理體系的建立
  7.2.4  工作過程描述
  7.3  虛擬產品開發(fā)數(shù)據(jù)管理
  7.3.1  響應動態(tài)用戶需求的管理策略
  7.3.2  動態(tài)修改數(shù)據(jù)的管理策略—
  7.3.3  產品數(shù)據(jù)的版本管理策略
  7.3.4  應用工具封裝的管理策略
  7.3.5  虛擬產品開發(fā)數(shù)據(jù)管理小結
  7.4  虛擬產品開發(fā)配置管理
  7.4.1  響應動態(tài)需求的配置策略
  7.4.2  配置中的BOM管理策略
  7.4.3  針對定制要求的配置策略
  7.4.4  面向虛擬產品開發(fā)的配置策略
  7.4.5  虛擬產品開發(fā)配置管理小結
  7.5  虛擬產品開發(fā)流程管理
  7.5.1  虛擬化的流程管理策略
  7.5.2  虛擬化的項目管理策略
  7.5.3  與先進思想結合的策略
  7.5.4  開發(fā)流程管理小結
  7.6  虛擬產品開發(fā)管理的實施與應用
  7.6.1  數(shù)據(jù)管理實施與應用
  7.6.2  配置管理的實施與應用
  7.6.3  流程管理的實施和應用
  7.6.4  集成方面的實施和應用
  7.6.5  管理平臺的實施
  7.6.6  常用軟件介紹
  7.6.7  虛擬產品開發(fā)管理實施和應用小結
  7.7  小結
  參考文獻
第8章  虛擬樣機多體系統(tǒng)仿真分析
  8.1  多體系統(tǒng)運動學、動力學基本知識
  8.1.1  多體系統(tǒng)描述模型
  8.1.2  拓撲構型
  8.2  多剛體系統(tǒng)運動學
  8.2.1  剛體的姿態(tài)、角速度和角加速度
  8.2.2  剛體質心的位置、速度和加速度
  8.3  多剛體系統(tǒng)動力學
  8.3.1  力元
  8.3.2  有根樹系統(tǒng)的動力學方程
  8.3.3  無根樹系統(tǒng)的動力學方程
  8.3.4  非樹系統(tǒng)動力學
  8.4  多體系統(tǒng)仿真分析
  8.4.1  多體系統(tǒng)仿真分析流程
  8.4.2  ADAMS軟件簡介
  8.5  基于ADAMS的仿真分析流程
  8.5.1  模型建立
  8.5.2  模型檢驗
  8.5.3  仿真分析
  8.6  基于ADAMS的多體系統(tǒng)仿真分析舉例
  8.6.1  運動學分析
  8.6.2  動力學分析
  8.6.3  結論
  參考文獻
第9章  虛擬樣機流場分析
  9.1  計算流體力學概述
  9.2  流體運動概述
  9.2.1  流體的物理性質
  9.2.2  流體問題分類
  9.3  流動的一般方程
  9.4  湍流流動模型
  9.4.1  湍流黏性系數(shù)模型
  9.4.2  雷諾應力方程模型
  9.5  方程的離散化
  9.5.1  求解區(qū)域的網(wǎng)格化
  9.5.2  差分方程的建立
  9.5.3  交錯網(wǎng)格
  9.5.4  源項的處理
  9.6  差分方程的求解
  9.6.1  壓力和速度的校正方程
  9.6.2  SIMPLER算法
  9.6.3  代數(shù)方程的求解方法(TDMA法)
  9.6.4  欠松弛法
  9.6.5  壁面函數(shù)
  9.?  CFD商業(yè)軟件介紹
  9.8  應用實例
  9.8.1  數(shù)學模型
  9.8.2  邊界條件
  9.8.3  驗證
  參考文獻
第10章  虛擬加工技術
  10.1  引言
  10.2  虛擬加工技術概述
  10.2.1  加工過程仿真軟件描述
  10.2.2  虛擬加工技術
  10.3  三種圖形仿真檢驗方法
  10.4  數(shù)控代碼的翻譯方法
  10.4.1  數(shù)控代碼簡介
  10.4.2  程序結構和格式
  10；4.3  數(shù)控代碼翻譯
  10.5  實體提取方法的研究
  10.5.1  從IGES文件獲取幾何實體邊界模型
  10.5.2  從STL文件獲取幾何實體邊界模型
  10.6  實體碰撞和干涉檢驗算法
  10.6.1  形體求交算法
  10.6.2  基于八叉樹層次球模型的干涉檢驗算法
  10.?  材料切除過程仿真算法
  10.7.1  基于Z-map結構的材料切除方法
  10.7.2  基于Dexel模型的快速材料切除算法
  10.8  一個典型的虛擬加工系統(tǒng)
  參考文獻
第11章  虛擬裝配技術
  11.1  概述
  11.2  虛擬裝配技術的內涵
  11.3  基于廣義設計過程的同步DFA方法
  11.3.1  DFA方法
  11.3.2  廣義設計中的同步DFA方法
  11.4  裝配信息建模
  11.4.1  裝配建模的基本策略
  11.4.2  裝配模型的信息組成
  11.4.3  裝配模型的基本結構
  11.4.4  裝配模型的實現(xiàn)
  11.5  裝配資源建模
  11.5.1  裝配資源概述
  11.5.2  裝配資源的幾何實體建模
  11.5.3  裝配資源的工程語義建模
  11.5.4  裝配資源的配合約束建模
  11.5.5  裝配資源的行為建模
  11.6  裝配工藝規(guī)劃與仿真
  11.6.1  基本概念與假設
  11.6.2  裝／拆運動仿真實現(xiàn)的基本原理
  11.6.3  裝／拆運動的11元組統(tǒng)一表示及變換
  11.6.4  裝／拆運動路徑的有效性檢查
  11.6.5  基于仿真試拆卸的可行裝配工藝規(guī)劃的實現(xiàn)
  11.7  裝配工藝規(guī)劃后處理
  11；7.1  總體結構與基本流程
  11.7.2  裝配工藝文件模板個性化設計
  11.7.3  裝配工藝信息處理
  11.7.4  裝配工藝示圖自動生成
  11.8  虛擬裝配支持系統(tǒng)的實現(xiàn)與應用實例
  11.8.1  系統(tǒng)總體結構
  11.8.2  系統(tǒng)基本功能
  11.8.3  系統(tǒng)應用實例
  參考文獻
第12章  虛擬車間技術
  12.1  引言
  12.1.1  虛擬車間定義
  12.1.2  虛擬車間的內涵
  12.2  仿真分析工具
  12.3  虛擬車間的布局設計與優(yōu)化
  12.3.1  虛擬車間的布局設計與優(yōu)化約束原則
  12.3.2  虛擬車間的布局設計類型
  12.3.3  大規(guī)模定制虛擬生產線的布置決策
  12.3.4  虛擬車間的重組布置
  12.3.5  新設備的布置問題
  12.4  虛擬車間作業(yè)調度與優(yōu)化
  12.4.1  虛擬車間作業(yè)問題的分類及特點
  12.4.2  虛擬車間調度與控制的原則
  12.4.3  虛擬車間生產系統(tǒng)建模技術
  12.4.4  虛擬車間作業(yè)調度優(yōu)化算法
  12；5  虛擬車間系統(tǒng)控制及多機器人協(xié)調合作
  12.5.1  虛擬車間控制系統(tǒng)的構建
  12.5.2  多機器人協(xié)調控制策略——計劃合并策略
  12.5.3  計劃合并策略的執(zhí)行
  12.5.4  意外事故的處理
  12.6  虛擬車間中的信息集成與再利用
  12.6.1  XMI-技術
  12.6.2  XML的合法性驗證
  12.6.3  可擴展樣式語言(XSL)
  12.6.4  應用程序接口
  12.7  虛擬車間實踐與應用
  12.7.1  基于Petri網(wǎng)生產系統(tǒng)分析
  12.7.2  基于仿真的轎車生產線的規(guī)劃與分析
  12.8  小結
  參考文獻
第13章  基于網(wǎng)絡的虛擬產品協(xié)同開發(fā)
  13.1  概論
  13.2  產品協(xié)同開發(fā)的基本概念
  13.2.1  協(xié)商模式、異步模式和同步模式
  13.2.2  數(shù)據(jù)交換與信息集成
  13.2.3  智能Agent技術
  13.3  協(xié)同開發(fā)中的協(xié)同環(huán)境
  13.4  軟件共享技術
  13.4.1  基于桌面共享的軟件共享技術
  13.4.2  基于遠程登錄的軟件共享技術
  13.4.3  基于遠程調用的軟件共享技術
  13.4.4  基于CORBA封裝的軟件共享技術
  13.4.5  各種實現(xiàn)方式的比較和選擇
  13.5  基于網(wǎng)絡的軟件共享系統(tǒng)
  13.5.1  系統(tǒng)功能模型
  13.5.2  同步工作模式
  13.5.3  異步工作模式
  13.5.4  Agent模型
  13.5.5  系統(tǒng)信息模型
  13.5.6  系統(tǒng)實現(xiàn)
  13.6  資源共享管理
  13.6.1  資源共享管理的特點
  13.6.2  MSRS體系結構
  13.6.3  MSRS的Agent功能
  13.6.4  資源共享中的分層調度算法
  13.7  資源共享管理系統(tǒng)
  13.7.1  Agent的設計
  13.7.2  控制Agent
  13.7.3  資源Agent
  13.7.4  MSRS資源管理的實現(xiàn)
  13.8  小結
  參考文獻
第14章  虛擬產品開發(fā)示例
  14.1  序言
  14.2  劍桿織機簡介
  14.3  共軛凸輪設計機理及輪廓線逆向設計
  14.3.1  概述
  14.3.2  測量方案
  14.3.3  凸輪廓線測量數(shù)據(jù)的誤差處理
  14.3.4  曲線擬合
  14.4  引緯打緯系統(tǒng)機理分析與設計
  14.4.1  虛擬設計環(huán)境
  14.4.2  劍桿織機運動學、動力學建模
  14.4.3  劍桿織機運動學、動力學分析結果·
  14.5  關鍵部件性能分析與設計
  14.5.1  劍桿織機打緯滾輪座的有限元分析
  14.5.2  劍桿織機筘座支座的有限元分析
  14.6  虛擬裝配
  14.6.1  裝配公差分析
  14.6.2  裝配工藝文件生成
  14.7  加工過程仿真
  14.7.1  概述
  14.7.2  凸輪軸加工方法
  14.7.3  刀位生成及走刀軌跡
  14.8  基于PDM的數(shù)字樣機產品信息管理
  14.8.1  產品數(shù)據(jù)組織策略
  14.8.2  基于PDM的應用集成
  14.9  結論
參考文獻
第15章  虛擬產品開發(fā)系統(tǒng)建立示例
  15.1  概述
  15.2  需求分析與功能定義
  15.2.1  需求分析
  15.2.2  功能定義
  15.2.3  系統(tǒng)總體結構
  15.3  方案設計分系統(tǒng)設計
  15.4  總體結構設計分系統(tǒng)設計
  15.5  關鍵零部件設計分系統(tǒng)
  15.5.1  發(fā)動機設計子系統(tǒng)
  15.5.2  電器設計子系統(tǒng)
  15.6  整車分析分系統(tǒng)
  15.6.1  先行設計分析子系統(tǒng)
  15.6.2  整車數(shù)字樣機性能分析子系統(tǒng)
  15.6.3  摩托車的試驗分析與管理子系統(tǒng)
  15.6.4  工裝設計與制造分系統(tǒng)
  15.7  PDM分系統(tǒng)
  15.7.1  PDM分系統(tǒng)體系結構
  15.7.2  電子資料室和文檔管理
  15.7.3  產品配置管理
  15.7.4  工作流程管理
  15.7.5  明細匯總、報告定制功能模塊
  15.7.6  PDM分系統(tǒng)的信息集成
  15.8  接口設計
  15.8.1  用戶接口
  15.8.2  內部接口
  15.8.3  系統(tǒng)外部接口
  15.9  結束語
  參考文獻
英文縮寫詞