质量驱动的虚拟原型逼真设计原理与技术PDF电子书下载

目录 1

第1章　绪论 1

1.1　现代设计概述 1

1.1.1　产品设计概述 1

1.1.2　现代设计的定义及一般过程的描述 2

1.1.3　现代设计过程的特点 3

1.1.4　现代设计的基本特征和发展趋势 4

1.2　全生命周期工程设计（LCED） 5

1.2.1 LCED概述 5

1.2.2　质量驱动产品设计方法（QDPD） 6

1.2.3　LCED中与QDPD有关的几个研究领域及研究进展 7

1.3　虚拟产品开发与虚拟原型逼真设计（VPRD） 11

1.3.1　概述 11

1.3.2 虚拟原型逼真设计所涉及的相关领域与技术 12

1.3.3　虚拟产品开发 13

1.3.4　虚拟现实 14

1.4　质量驱动的虚拟原型逼真设计方法、特点及研究意义 15

1.4.1 虚拟原型逼真设计现状及进展 15

1.4.2　我国仪器仪表行业发展现状 17

1.4.3 质量驱动的虚拟原型逼真设计思想 17

1.5　本书的目的 18

2.1　虚拟原型逼真设计的概念及特点 20

2.1.1 虚拟原型逼真设计的概念 20

第2章　虚拟原型逼真设计的概念与原理 20

2.1.2 虚拟原型逼真设计的特点 21

2.2　虚拟原型逼真设计的原理 21

2.3　虚拟原型逼真设计的主要研究内容 23

2.3.1　关键技术层 23

2.3.2　原型系统层 24

2.3.3　开发环境层 24

2.4　虚拟原型逼真设计模型 24

2.5　虚拟原型逼真设计的体系结构 25

2.5.1 虚拟原型逼真设计的体系结构 25

2.5.2　虚拟原型逼真设计流程 27

2.5.3　虚拟原型逼真设计的主要功能 27

3.1.1 现代质量的定义及QDPD的实现策略 31

第3章　质量驱动的虚拟原型逼真设计体系结构、关键技术 31

3.1　质量驱动产品设计方法（QDPD）及进展 31

3.1.2 QDPD的国内外研究进展及方向 34

3.1.3 目前在QDPD研究中存在的问题和不足 37

3.2　质量驱动的虚拟原型逼真设计基本原理 38

3.2.1 质量驱动虚拟原型逼真设计的内涵和技术路线 38

3.2.2　质量驱动的虚拟原型逼真设计基本思想 39

3.2.3　质量驱动的虚拟原型逼真设计的主要研究内容 41

3.3　质量驱动的仪表产品虚拟原型逼真设计体系结构和软件框架 41

3.3.1 质量驱动的仪表产品虚拟原型逼真设计体系结构 41

3.3.2 智能支持的全生命周期质量驱动产品开发模型（LC-QDPDS） 44

3.3.3　仪表产品虚拟原型逼真设计软件框架模型 46

3.4　质量驱动的虚拟原型逼真设计模型（QD-VPRD）的八大重要组成模块及关键技术 47

第4章　QD-VPRD产品设计支撑环境关键技术 51

4.1　基于STEP的信息交换模型与产品模型的建立 51

4.1.1 STEP标准和产品数据管理PDM 51

4.1.2　产品信息交换模型的建立 54

4.1.3　产品功能特征模型 58

4.2 QD-VPRD模型的知识处理技术 62

4.2.1 面向对象的产品设计知识表达 62

4.2.2 基于STEP的产品知识表达 63

4.3　分布式协同设计模型及相关技术 67

4.3.1 分布式协同工作平台 67

4.3.2　应用资源共享技术 68

4.3.3 基于黑板控制系统的分布式并行处理协同求解及产品过程管理模型 71

第5章　基于Meta模型的虚拟原型建模技术 73

5.1 概述 73

5.2　虚拟原型的概念 74

5.3　虚拟原型的功能要求 74

5.4　虚拟原型的特性 76

5.5　基于Meta模型实现多模型管理的一体化 76

5.5.1　产品信息描述的多样性和灵活性 76

5.5.2　Meta模型 77

5.6　虚拟原型的信息组织 79

5.7　基于虚拟原型四个机制实现主动信息服务 80

5.7.1　管理机制 80

5.7.2　决策机制 81

5.7.4　控制机制 82

5.7.3　调度机制 82

5.8　基于虚拟原型、面向产品族的设计 83

第6章 VOC获取与分析综合工具开发关键技术 85

6.1 VOC获取与分析综合工具的系统结构及关键技术 85

6.1.1 用户VOC获取工具的系统结构及关键技术 85

6.1.2 产品VOC分析综合工具的系统结构及关键技术 86

6.2　用户VOC模板框架推理生成技术 88

6.2.1　基于CBR-WSC模型的用户VOC模板推理生成技术 88

6.2.2　基于ANN的VOC模板推理生成模型 92

6.2.3 ANN模型与CBR-WSC模型的比较 95

6.3.1 基于模糊C-平均法模型的VOC聚类分析模型 96

6.3　VOC聚类分析和综合技术 96

6.3.2 应用实例 98

第7章 智能计算机辅助质量功能配置（ICAQFD）实现技术 99

7.1 ICAQFD的系统结构及关键技术 99

7.1.1 ICAQFD的基本思想及关键技术 99

7.1.2 ICAQFD的系统结构 100

7.2 QFD瀑布式分解过程及HOQ模糊信息的建模方法 102

7.2.1　QFD瀑布式分解过程 102

7.2.2 HOQ中模糊信息建模的核心思想 103

7.2.3 VOC的模糊建模和VOC模糊综合技术 104

7.2.4 用户竞争性评估模型 106

7.2.5 产品质量特征（PQC）重要度评估模型 107

7.3.1 HOQ框架自动生成的技术基础 108

7.3　HOQ框架自动生成关键技术 108

7.3.2 HOQ中PQC自动配置的模糊决策方法 109

7.3.3　应用实例 111

7.4　ICAQFD中HOQ模糊多目标规划模型 112

7.4.1 基于HOQ信息的PQC技术先进度的FLP模型 113

7.4.2 基于模糊回归分析的PQC目标值模糊线性规划（FLP）模型 115

7.4.3 应用实例 118

第8章　计算机辅助的QDPD可靠性分析 121

8.1　失效模式、影响及危害度分析（FMECA） 121

8.1.1 概述 121

8.1.2 FMEA的格式 123

8.1.3　危害度分析（CA） 124

8.2.1　概述 125

8.1.4 计算机辅助的FMECA 125

8.2　可靠性预计 125

8.2.2　元件计数法 126

8.1.3　成本性能预计 127

8.3　FMEA可靠性分析工具的系统结构及关键技术 128

8.3.1 FMEA可靠性分析工具的系统结构 128

8.3.2　计算机辅助FMEA数学模型的建立方法 130

第9章　基于QD-VPRD方案的智能设计技术 132

9.1　产品方案设计概述 132

9.2　计算机辅助QDPD方案设计系统的系统结构 133

9.3　基于GA的产品功能结构方案推理机模型关键技术 134

9.3.2　GA求解功能模块组合方案设计问题的流程 135

9.3.1 产品功能结构单元编码方法 135

9.3.3　GA求解功能模块组合方案设计的关键技术 136

9.3.4　应用实例 141

9.4　产品功能方案设计技术 142

9.4.1 功能设计阶段的主要研究内容 142

9.4.2　功能分析方法 143

9.4.3　功能项的转换技术 143

9.4.4　功能结构生成 144

9.4.5　功能重要度评估 144

9.4.6　功能可靠度分配 147

9.5　方案构型设计技术 154

9.5.1　求解的组合方法 154

9.5.2　结构方案设计 155

第10章　全生命周期设计方案评价模型的建立与评估方法 157

10.1 全生命周期设计方案评估方法与评价模型建立的基本思想 157

10.2　生命周期设计方案多目标多级模糊综合决策模型 158

10.2.1　模糊多目标多级综合决策模型的系统结构 158

10.2.2　设计方案多目标评价的模糊数学模型 159

10.2.3　产品设计方案多目标多级模糊综合决策模型 160

10.2.4 方案决策矩阵的确定 162

10.2.5 因素重要度系数的确定方法 162

10.2.6　灵敏度分析 163

10.2.7　应用实例 163

10.3　基于功能结构分解的产品设计质量模糊综合评价模型 164

10.3.2 　应用实例1 165

10.3.1　设计质量模糊综合评价模型 165

10.3.3 应用实例2 167

10.4　产品设计方案的神经网络多目标评价模型 169

10.4.1　设计方案多目标评价神经网络模型的建立 169

10.4.2　样本预处理 171

10.4.3 应用实例 172

10.5 基于改进BP算法的产品方案RQ评估模型 173

10.5.1 基于QFD的用户需求满意度计算模型 174

10.5.2　基于改进BP算法的产品方案RQ评估模型 175

第11章　仪表虚拟使用过程关键技术 179

11.1 仪表产品造型设计概述 179

11.1.1　仪表产品造型设计的目的与任务 179

11.2.1　仪表三维造型及效果图制作 180

11.1.2　人机工程在造型设计中的研究应用 180

11.2　基于AutoCAD 2000的仪表造型及渲染技术 180

11.2.2　仪表外观造型设计子系统的开发 182

11.3 基于VPRD的仪表产品造型虚拟使用子系统的关键技术 184

11.3.1　基于VPRD的仪表造型设计系统特色 184

11.3.2 系统开发平台中的关键技术 188

11.3.3 基于I-DEAS的仪表三维造型技术 191

11.3.4　仪表造型设计系统的开发 193

第12章　仪表虚拟工作过程关键技术 195

12.1 LabVIEW功能仿真子系统 195

12.1.1 功能仿真的基本原理 195

12.1.2 LabVIEW概述 196

12.1.3 集成功能仿真设计和过程平台 197

12.2.1 CAE综述 200

12.2.2 CAE的基本结构与功能 200

12.2 仪表CAE分析子系统 200

12.2.3 CAE融入设计全过程 201

12.2.4　CAE在仪表设计中的应用 202

第13章　QD-VPRD应用实例 205

13.1 工业智能仪表LC-QDPDS软件系统实现 205

13.1.1 工业智能仪表LC-QDPDS软件的层次结构图及功能模块说明 205

13.1.2 LC-QDPDS总控模块 208

13.1.3 VOC获取与分析综合工具 208

13.1.4 ICAQFD质量目标规划子系统 211

13.1.7 全生命周期产品设计方案评价与决策子系统 216

13.1.5 FMEA可靠性分析子系统 216

13.1.6　产品结构方案设计子系统 216

13.1.8 电子CAD设计子系统 222

13.2　基于VPRD的仪表产品造型系统设计 222

13.2.1 基于VPRD的仪表产品造型原型系统分析及结构 224

13.2.2　软件系统简介 226

13.3　仪表虚拟原型逼真设计系统 237

13.3.1　原型系统需求分析及结构 237

13.3.2　原型系统简介 239

附录A　产品方案设计工具系统的建模示例 244

附录B　主要英汉缩略语对照表 250

参考文献 253