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第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 产品数字化设计发展趋势 2

1.2.1 全球制造和协同制造成为企业战略发展的方向 2

1.2.2 企业的业务模式与信息系统深度融合 6

1.2.3 基于仿真/知识的研制应用日益广泛 6

1.2.4 信息化系统建设、管理及标准化日益受到重视 9

1.2.5 智能制造技术研究与应用发展迅猛 11

1.2.6 装备制造业从面向产品研制向面向全寿命服务延伸 12

1.3 数字化标准体系 14

1.3.1 标准体系 14

1.3.2 数字化标准体系框架 14

1.3.3 数字化标准体系框架说明 15

1.4 国际数字化标准 22

1.5 国外企业数字化标准 26

第2章 数字化产品定义及标准化 34

2.1 数字化产品定义技术 34

2.1.1 产品建模技术 35

2.1.2 参数化设计技术 36

2.1.3 关联设计技术 37

2.1.4 基于模型的定义（MBD）技术 38

2.2 数字化产品定义标准化要求 41

2.3 通用要求 43

2.3.1 产品定义数据集 43

2.3.2 建模规则 45

2.3.3 坐标系 49

2.3.4 曲线与曲面 53

2.4 典型零件建模标准 67

2.4.1 机加件建模 67

2.4.2 管路系统建模 68

2.4.3 复合材料结构件建模 77

2.5 基于模型的定义（MBD）标准 79

2.5.1 模型完整性要求 80

2.5.2 基于模型的定义数据集组织 80

2.5.3 尺寸与公差三维标注 88

2.5.4 属性定义 95

2.6 面向制造的设计（DFM）标准 96

2.7 二维制图标准 100

2.8 模型质量检查标准 101

2.8.1 影响模型质量的因素 101

2.8.2 模型质量准则 102

2.8.3 模型自动化检查 107

第3章 数字样机及标准化 112

3.1 数字样机（DMU）的基本概念与发展 112

3.2 数字样机（DMU）的关键技术 116

3.2.1 技术维-环境 117

3.2.2 技术维-数字样机的组成元素 122

3.2.3 技术维-流程和组织 126

3.2.4 应用维-可视化和分布式参考 128

3.2.5 管理维-风险管理和复杂性管理 128

3.3 数字样机（DMU）标准化要求 129

3.3.1 数字样机通用要求 130

3.3.2 数字样机构建要求 132

3.3.3 数字样机检查与验证要求 138

第4章 数字化仿真及标准化 150

4.1 数字化仿真的基本概念与发展 150

4.1.1 结构有限元法（FEA） 152

4.1.2 计算流体力学（CFD） 155

4.1.3 多刚体/多体动力学和运动学仿真（MDS） 162

4.1.4 多学科协同仿真（MDO） 164

4.2 数字化仿真标准化分析 166

4.2.1 数字化仿真标准化发展 166

4.2.2 数字化仿真技术应用标准化需求 169

4.3 数字化仿真流程标准 174

4.3.1 结构有限元分析流程 174

4.3.2 计算流体力学仿真流程 177

4.3.3 多体动力学仿真应用流程（MBS） 178

4.3.4 数字化仿真应用通用流程 178

4.4 仿真模型建模标准 179

4.4.1 有限元建模流程 179

4.4.2 几何建模（导入）及质量检查 180

4.4.3 网格划分及质量检查 182

4.4.4 单元特性定义 191

4.4.5 边界及载荷条件施加 192

4.5 数字化仿真要求标准 193

4.5.1 仿真项目和程序 193

4.5.2 数字化仿真结果评估 195

4.6 仿真数据管理标准 196

4.6.1 仿真数据组织与分类 197

4.6.2 数据重用性 200

4.6.3 数据构型 200

4.7 数字化仿真集成标准 201

4.7.1 仿真数据管理系统（SDM）标准 201

4.7.2 数字化仿真软件之间的集成标准 204

4.7.3 数字化仿真软件与数据管理系统集成标准 206

第5章 产品数据管理（PDM）及标准化 210

5.1 产品数据管理的基本概念与发展 210

5.1.1 产品数据管理的定义 210

5.1.2 产品数据管理的必要性 212

5.2 PDM应用标准化要求 215

5.2.1 产品数据管理标准化原则 215

5.2.2 产品数据管理标准化 215

5.3 基础标准 216

5.3.1 术语和定义标准 216

5.3.2 数据元定义标准 217

5.3.3 信息分类与编码标准 218

5.4 文档管理标准 222

5.5 产品结构与配置管理标准 229

5.5.1 产品结构管理标准 229

5.5.2 EBOM标准 231

5.5.3 构型管理标准 234

5.6 工作流和过程管理标准 247

5.7 数字化协同研制管理标准 250

5.7.1 数字化协同研制的特点 251

5.7.2 数字化协同研制管理标准化 253

5.8 数据交换与系统集成标准 260

5.8.1 1 PDM体系结构标准 260

5.8.2 数字化产品数据交换标准 262

5.9 系统实施与维护 263

第6章 数字化标准贯彻实施 268

6.1 标准数字化贯彻实施概述 268

6.1.1 标准数据库技术 268

6.1.2 标准规则库技术 270

6.1.3 标准模板技术 270

6.1.4 标准导航技术 271

6.2 波音公司标准数字化实践 271

6.2.1 波音公司标准数字化的目标 271

6.2.2 波音标准数字化实施方案 273

6.3 航空工业标准数字化实践——MBD标准贯彻实施 281

6.3.1 MBD建模模板 282

6.3.2 材料库及材料信息标注 283

6.3.3 技术注释数据库 285

6.3.4 标准件库 286

6.3.5 模型质量检查工具 288

6.3.6 典型机加件基于模型定义示例 294

编后语 299

参考文献 300