协同仿真与虚拟样机技术PDF电子书下载

目 录 1

第1章绪论 1

1.1 引言 1

1.1.1 制造企业信息化发展历程 2

1.1.2新世纪制造业的发展 6

1.1.3我国制造业的发展现状 10

1.2产品设计 12

1.2.1产品设计理论 12

1.2.2产品开发流程 13

1.2.3产品开发组织 18

1.2.4产品开发工具／平台 18

1.3仿真技术及其在产品设计中的应用 22

1.3.1 仿真的定义与分类 22

1.3.2计算机仿真的发展现状 24

1.3.3计算机仿真在产品设计中的应用 31

1.4.1 虚拟样机的产生及其内涵 34

1.4虚拟样机及其关键技术 34

1.4.2虚拟样机关键使能技术［8］ 35

参考文献 38

第2章典型商品化仿真软件 41

2.1 引言 41

2.1.1 主流的商品化仿真软件 41

2.1.2仿真软件的应用现状［7,8］ 45

2.2.1 ADAMS软件组成和功能［10］ 46

2.2 ADAMS软件简介 46

2.2.2 ADAMS软件仿真分析的步骤［9］ 51

2.3 MATLAB软件简介 52

2.3.1 MATLAB软件的起源与发展 52

2.3.2 MATLAB软件的特点 53

2.3.3 MATLAB软件组成和功能［5］ 53

2.3.4 Simulink简介［5,11］ 57

2.4 PSPICE软件简介 59

2.4.1 PSPICE软件的起源与发展 59

2.4.2 PSPICE软件的特点［14］ 60

2.4.3PSPICE软件的组成［12］ 61

2.4.4 PSPICE软件的功能［18］ 63

2.4.5 PSPICE软件仿真分析的步骤 65

2.5 小结 65

参考文献 66

第3章产品设计中的单领域仿真及应用 67

3.1 引言 67

3.1.1 仿真在产品设计中的地位 67

3.1.2仿真在汽车设计中的应用［2］ 68

3.1.3仿真在铁路车辆设计中的应用 71

3.2单领域仿真 72

3.3机械系统软件ADAMS在产品设计中的应用实例［12］ 74

3.3.1背景介绍 74

3.3.2机械模型分析 75

3.3.3 ADAMS模型分析 78

3.3.4仿真结果分析 81

3.4控制系统软件MATLAB在产品设计中的应用实例［13,14］ 85

3.4.1 车辆模型分析 85

3.4.2 Simulink模型分析 86

3.4.3仿真过程及结果分析 88

3.5 电子系统软件PSPICE在产品设计中的应用实例［15］ 91

3.5.1 无刷直流电动机模型分析 92

3.5.2 PSPICE模型分析 92

3.5.3仿真结果分析 95

3.6小结 96

参考文献 97

4.1.1 福特汽车姿态控制系统开发 98

4.1 多领域协同仿真在复杂产品设计中的应用 98

第4章面向复杂产品设计的协同仿真 98

4.1.2 菲亚特摆式列车半主动侧向悬架开发 99

4.1.3 XXX飞行器开发 100

4.1.4 YYY作战系统开发 101

4.1.5仿真目前的应用特点 102

4.2复杂产品设计对仿真的需求 102

4.2.1 全面考虑产品的使用、制造、维护和销毁要求 103

4.2.2全面应用于产品的概念设计、系统设计和详细设计 104

4.3将仿真全面应用于复杂产品设计的方法 105

4.3.1 将仿真全面应用于复杂产品设计所获得的产品模型 106

.4.3.2将仿真全面应用于复杂产品设计所需使用的工具 107

4.3.3将仿真全面应用于复杂产品设计的过程 108

4.3.4将仿真全面应用于复杂产品设计的协同性 109

4.4面向复杂产品设计的协同仿真 110

4.4.1 协同仿真技术的起源 110

4.4.2面向复杂产品设计的协同仿真 111

4.4.3协同仿真关键使能技术［7,9］ 111

4.5.1 分布式协同仿真建模问题 116

4.5分布式协同仿真建模 116

4.5.2分布式仿真模型对象定义 117

4.5.3基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模方法 120

4.5.4基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模实现［25］ 123

4.6小结 131

参考文献 131

第5章多领域建模及协同仿真运行 134

5.1 引言 134

5.2.1 基于接口的方法 135

5.2 目前主要的多领域建模方法 135

5.2.2基于统一语言的方法 136

5.2.3 目前方法存在的主要问题 140

5.3基于HLA的多领域建模方法［6］ 141

5.3.1 高层体系结构（HLA） 141

5.3.2基于HLA的多领域建模方法 144

5.4协同仿真运行 153

5.4.1基于接口的协同仿真运行 153

5.4.2基于HLA的协同仿真运行［13］ 154

5.5小结 167

参考文献 168

第6章虚拟样机及其关键技术 169

6.1 生背景 169

6.1.1经济背景 169

6.1.2技术背景 171

6.1.3虚拟样机概念的提出 174

6.2.1虚拟样机 176

6.2虚拟样机及虚拟样机技术 176

6.2.2虚拟样机技术 177

6.2.3虚拟样机对产品开发的影响 178

6.3虚拟样机技术在产品全生命周期中的应用 182

6.3.1 需求分析及概念设计阶段 183

6.3.2初步设计阶段 185

6.3.3详细设计阶段 186

6.3.4测试评估阶段 186

6.3.5生产制造及使用维护阶段 188

6.4虚拟样机建模技术 188

6.5虚拟现实技术 192

6.5.1系统组成 192

6.5.2虚拟现实系统分类［13］ 196

6.5.3虚拟现实系统的关键技术［13］ 197

6.5.4虚拟现实技术在各领域的应用 199

6.5.5虚拟现实技术在虚拟样机中的应用 204

参考文献 206

6.6小结 206

第7章虚拟样机支撑环境 209

7.1 引言 209

7.2支撑环境总体框架 210

7.3分布协同仿真平台 218

7.3.1体系结构 220

7.3.2协同仿真建模 222

7.3.3仿真运行管理 224

7.3.4动态数据采集 229

7.3.5数据管理 231

7.3.6 工具集成 232

7.3.7其他 238

7.4虚拟样机技术应用实例 239

7.4.1 德国宝马汽车公司（BMW） 240

7.4.2德国大众汽车公司（Volkswagen） 241

7.4.3 EDO Marine and Aircraft Systems公司（EDO） 244

7.5 小结 245

参考文献 245