數(shù)字仿真：三一集團(tuán)產(chǎn)品創(chuàng)新加速器

定　價：￥69.00

作　者：	郄永軍
出版社：	電子工業(yè)出版社
叢編項：
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當(dāng)當(dāng)網(wǎng) (￥69.00)

ISBN：	9787121500510	出版時間：	2025-05-01	包裝：	平塑
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內(nèi)容簡介

　　在當(dāng)今智能化時代，數(shù)字仿真作為一項前沿性技術(shù)正迅速崛起，為整個工業(yè)帶來了更多可能性和發(fā)展機(jī)遇。三一集團(tuán)是工業(yè)先驅(qū)，有義務(wù)也有責(zé)任以身作則。于是，三一集團(tuán)積極探索數(shù)字仿真之道，致力于將其應(yīng)用到產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計、創(chuàng)新、改進(jìn)等諸多環(huán)節(jié)中。本書以三一集團(tuán)的數(shù)字仿真戰(zhàn)略為核心，先介紹了數(shù)字仿真的理論知識、發(fā)展現(xiàn)狀、全球格局等內(nèi)容，同時總結(jié)了三一集團(tuán)在數(shù)字仿真上所做的努力。然后，本書又深入講述了三一集團(tuán)的數(shù)字仿真體系，包括流程體系、人才體系、方法體系；數(shù)字仿真技術(shù)，包括結(jié)構(gòu)仿真、振動與噪聲仿真、多體動力學(xué)仿真、流體仿真、系統(tǒng)仿真、電磁仿真；數(shù)字仿真創(chuàng)新方案，包括仿真數(shù)智化和數(shù)字孿生，可謂是干貨滿滿。之所以創(chuàng)作本書，除了總結(jié)和分析三一集團(tuán)的數(shù)字仿真之道以外，也是希望其他工業(yè)企業(yè)可以受到啟發(fā)，盡快制定出適合自己的數(shù)字仿真戰(zhàn)略，為工業(yè)轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)一份力量。

作者簡介

　　郄永軍三一集團(tuán)副總經(jīng)理、數(shù)字孿生研究院院長，仿真與數(shù)字孿生委員會主任，研究員，清華大學(xué)創(chuàng)新領(lǐng)軍工程博士，美國匹茲堡大學(xué)訪問學(xué)者，清華大學(xué)與北京航空航天大學(xué)兼職講師，中企聯(lián)智慧企業(yè)推進(jìn)委員會副秘書長，中國工業(yè)合作協(xié)會副理事長兼仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)分會副會長，中國數(shù)字仿真論壇副主席，全國兩化融合標(biāo)委會制造業(yè)數(shù)字化仿真管理標(biāo)準(zhǔn)工作組成員，原航空工業(yè)信息化專家組和系統(tǒng)工程專家組成員，航空工業(yè) CAD/CAE/PLM（計算機(jī)輔助設(shè)計 / 計算機(jī)輔助工程 / 產(chǎn)品生命周期管理）一級技術(shù)專家，先后任職于航空工業(yè)信息技術(shù)中心和阿里巴巴集團(tuán)，擁有國際系統(tǒng)工程協(xié)會（INCOSE）系統(tǒng)工程師認(rèn)證和 The Open Group TOGAF 企業(yè)架構(gòu)師認(rèn)證。在基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）、數(shù)字設(shè)計、數(shù)字仿真、數(shù)字孿生等先進(jìn)數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域擁有豐富的咨詢、培訓(xùn)與工程實踐經(jīng)驗，擔(dān)任過工信部、科技部、中央軍委裝備發(fā)展部多個科研項目負(fù)責(zé)人，作為主創(chuàng)人之一的“大型航空企業(yè)基于數(shù)字系統(tǒng)工程的正向創(chuàng)新型研發(fā)體系建設(shè)”項目榮獲第二十五屆全國企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果一等獎，在基于模型的系統(tǒng)工程、數(shù)字仿真與數(shù)字孿生領(lǐng)域發(fā)表論文 20 余篇，參與編制了《制造業(yè)數(shù)字化仿真分類》《數(shù)字孿生模型評估規(guī)范》等 10 余個國際、國家和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，榮獲航空工業(yè)信息化突出貢獻(xiàn)者獎、航空工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎、2024 數(shù)字仿真科技獎“杰出貢獻(xiàn)獎”、三一集團(tuán)“三一人物”獎等獎項。

圖書目錄

識局篇工業(yè)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略選擇 / 001
第1章
數(shù)字仿真：現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)升級之道 / 002
1.1 時代變革：走近數(shù)字仿真 / 003
1.1.1 數(shù)字仿真究竟是什么 / 003
1.1.2 數(shù)字仿真有哪些特點 / 004
1.2 發(fā)展格局：數(shù)字仿真不斷進(jìn)階 / 006
1.2.1 仿真技術(shù)發(fā)展歷史 / 007
1.2.2 新時代的數(shù)字仿真內(nèi)涵 / 008
1.3 應(yīng)用場景：數(shù)字仿真價值展現(xiàn) / 013
1.3.1 產(chǎn)品設(shè)計：優(yōu)化產(chǎn)品性能，提升產(chǎn)品競爭力 / 013
1.3.2 物理試驗：縮短試驗周期，降低試驗成本 / 018
1.3.3 售后服務(wù)：洞察故障機(jī)理，提升客戶滿意度 / 021
1.4 價值升級：數(shù)字仿真與產(chǎn)品創(chuàng)新 / 024
1.4.1 加快產(chǎn)品創(chuàng)新速度 / 024
1.4.2 降低產(chǎn)品創(chuàng)新成本 / 025
1.5 三一集團(tuán)：爭做行業(yè)數(shù)字仿真引領(lǐng)者 / 028
1.5.1 體系戰(zhàn)略：自主打造數(shù)字仿真體系 / 028
1.5.2 技術(shù)戰(zhàn)略：將仿真技術(shù)價值發(fā)揮到極致 / 036
1.5.3 數(shù)智戰(zhàn)略：提升仿真自動化與智能化水平 / 039
技術(shù)篇數(shù)字仿真技術(shù)落地 / 043
第2章
結(jié)構(gòu)仿真：提高結(jié)構(gòu)可靠性，延長壽命 / 044
2.1 結(jié)構(gòu)仿真概述 / 045
2.1.1 結(jié)構(gòu)仿真關(guān)鍵技術(shù) / 045
2.1.2 結(jié)構(gòu)仿真典型應(yīng)用場景 / 048
2.2 結(jié)構(gòu)可靠性仿真典型案例 / 049
2.2.1 挖掘機(jī)：工作裝置更加經(jīng)久耐用 / 049
2.2.2 裝載機(jī)：車架更加安全可靠 / 052
2.2.3 機(jī)械式壓裂泵：疲勞壽命仿得更準(zhǔn) / 054
2.2.4 風(fēng)力發(fā)電機(jī)：葉片疲勞試驗周期更短、成本更低 / 056
2.2.5 自卸車：電池框壽命更長 / 059
2.3 結(jié)構(gòu)輕量化仿真典型案例 / 061
2.3.1 起重機(jī)：配重塊不“重”很關(guān)鍵 / 062
2.3.2 消防車：臂架全姿態(tài)減重增效 / 064

第3章
振動與噪聲仿真：舒適度大提升 / 067
3.1 振動仿真概述 / 068
3.1.1 振動仿真關(guān)鍵技術(shù) / 068
3.1.2 振動仿真典型應(yīng)用場景 / 069
3.2 噪聲仿真概述 / 070
3.2.1 噪聲仿真關(guān)鍵技術(shù) / 070
3.2.2 噪聲仿真應(yīng)用場景 / 071
3.3 振動與噪聲仿真典型案例 / 072
3.3.1 電動堆高機(jī)：更好的操作舒適體驗 / 072
3.3.2 電動港口牽引車：更好的駕乘舒適性 / 075
3.3.3 電動自卸車：讓駕駛更平順 / 078
3.3.4 挖掘機(jī)：出色的產(chǎn)品降噪性能 / 080
3.3.5 柱塞泵：運(yùn)行更安靜 / 083
第4章
多體動力學(xué)仿真：解析運(yùn)動特性 / 086
4.1 多體動力學(xué)仿真概述 / 087
4.1.1 多體動力學(xué)仿真關(guān)鍵技術(shù) / 087
4.1.2 多體動力學(xué)仿真典型應(yīng)用場景 / 089
4.2 多體動力學(xué)仿真典型案例 / 090
4.2.1 混凝土泵車：臂架走得穩(wěn)、打得準(zhǔn) / 090
4.2.2 牽引車：更精準(zhǔn)的載荷數(shù)據(jù) / 092
4.2.3 自卸車：卓越的駕駛操控 / 094
4.2.4 正面吊：更好的防傾翻性能 / 097
第五章
流體仿真：將復(fù)雜流體運(yùn)動具象化 / 100
5.1 流體仿真概述 / 101
5.1.1 流體仿真關(guān)鍵技術(shù) / 101
5.1.2 流體仿真典型應(yīng)用場景 / 103
5.2 流場仿真典型案例 / 103
5.2.1 氫燃料牽引車：更好的散熱性能 / 104
5.3 溫度場仿真典型案例 / 106
5.3.1 駕駛室：把冬日嚴(yán)寒擋在車外 / 106
5.3.2 駕駛室：不懼酷熱挑戰(zhàn) / 109
5.3.3 駕駛室：除霜又除霧，視野更清晰 / 111
5.3.4 自卸車：有溫度的貨箱底板 / 113
5.3.5 光伏裝備：溫度均勻的真空鍍膜設(shè)備 / 115
5.4 多相流仿真典型案例 / 117
5.4.1 粉體攪拌機(jī)：攪拌既快又均勻 / 117
5.4.2 氫燃料電池：高效的分水性能 / 119
5.5 離散元仿真典型案例 / 122
5.5.1 挖掘機(jī)：鏟斗裝載物料模擬更逼真 / 122
5.5.2 光伏裝備：加料器硅料輸送更穩(wěn)定 / 124
5.6 多物理場耦合仿真典型案例 / 127
5.6.1 氫能裝備：節(jié)能與降本兩者兼得 / 127
第6章
系統(tǒng)仿真：讓系統(tǒng) / 零部件匹配更好，性能更優(yōu) / 130
6.1 系統(tǒng)仿真概述 / 131
6.1.1 系統(tǒng)仿真關(guān)鍵技術(shù) / 131
6.1.2 系統(tǒng)仿真典型應(yīng)用場景 / 133
6.2 機(jī)電液控聯(lián)合仿真典型案例 / 134
6.2.1 電動裝載機(jī)：效率更高、能耗更低 / 134
6.2.2 破拆消防車：臂架系統(tǒng)作業(yè)更平順 / 136
6.3 動力經(jīng)濟(jì)性仿真典型案例 / 139
6.3.1 氫燃料牽引車：更低的氫耗、更長的續(xù)航 / 139
6.3.2 汽車起重機(jī)：更低的作業(yè)能耗、更出色的機(jī)動性能 / 142
6.4 能量管理仿真典型案例 / 144
6.4.1 電動自卸車：電池 / 電機(jī)系統(tǒng)匹配更好、運(yùn)行更安全 / 145
6.4.2 電動裝載機(jī)：集成式熱管理系統(tǒng)極致的性能開發(fā) / 147
6.5 數(shù)字樣機(jī)：提升研發(fā)效率、縮短研發(fā)周期的利器 / 150
6.5.1 什么是數(shù)字樣機(jī) / 151
6.5.2 超大型挖掘機(jī)：整機(jī)級性能樣機(jī)帶來的美好體驗 / 152XIX
第7章
電磁兼容仿真：減少干擾，讓系統(tǒng)更安全可靠 / 156
7.1 電磁兼容仿真概述 / 157
7.1.1 電磁兼容仿真技術(shù)分類 / 157
7.1.2 電磁兼容仿真典型應(yīng)用場景 / 158
7.2 電磁兼容仿真典型案例 / 159
7.2.1 牽引車：“大腦”更加安全可靠 / 159
7.2.2 牽引車：整車天線布局更合理 / 161
創(chuàng)新篇數(shù)字仿真創(chuàng)新戰(zhàn)略 / 163
第8章
仿真數(shù)智化：引領(lǐng)數(shù)字仿真發(fā)展趨勢 / 164
8.1 仿真自動化 / 165
8.1.1 仿真自動化的價值 / 165
8.1.2 路機(jī)：結(jié)構(gòu)仿真自動化工具集 / 167
8.1.3 履帶板：結(jié)構(gòu)輕量化仿真自動化工具 / 169
8.1.4 裝載機(jī)：三維熱平衡仿真自動化工具 / 172
8.1.5 牽引車：動力經(jīng)濟(jì)性仿真自動化工具 / 174
8.2 仿真全量全要素在線 / 176
8.2.1 仿真在線的價值 / 176
8.2.2 三一仿真在線實踐 / 177
8.3 仿真智能化是大勢所趨 / 181
8.3.1 仿真智能化的內(nèi)涵 / 181
8.3.2 仿真智能化的探索與實踐 / 182
第9章
數(shù)字孿生：譜寫數(shù)字仿真新篇章 / 185
9.1 數(shù)字孿生概述 / 186
9.1.1 數(shù)字孿生概念與內(nèi)涵 / 186
9.1.2 數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù) / 187
9.2 數(shù)字孿生典型案例 / 189
9.2.1 抓料機(jī)：基于數(shù)字孿生的產(chǎn)品能耗優(yōu)化 / 189
9.2.2 混凝土攪拌站：基于數(shù)字孿生的智慧園區(qū) / 191
9.2.3 光伏裝備：基于數(shù)字孿生的組件智能工廠 / 193
9.2.4 綜采設(shè)備：基于數(shù)字孿生的綜采智能作業(yè) / 195
9.2.5 正面吊：基于 AR/VR 的虛擬培訓(xùn) / 197
9.3 工業(yè)數(shù)字孿生向工業(yè)元宇宙演進(jìn) / 198
9.3.1 工業(yè)元宇宙概念與內(nèi)涵 / 199
9.3.2 工業(yè)元宇宙帶來的變革 / 200
彩插 / 203