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第1章 产品开发的意义1

1.1 引言1

1.2 产品研究4

1.3 产品开发7

1.3.1 产品规划7

1.3.2 产品设计8

1.3.3 产品测试11

1.4 产品制造13

1.4.1 生产计划13

1.4.2 生产控制15

1.4.3 生产技术17

1.5 产品市场18

1.5.1 产品销售18

1.5.2 产品使用19

1.5.3 产品报废19

参考文献21

第2章 变革中的产品开发24

2.1 设计24

2.2 计算机辅助设计29

2.3 产品和过程建模34

2.4 产品开发管理44

参考文献49

第3章 计算机辅助基础55

3.1 概述55

3.2 计算机系统58

3.2.1 计算设备的结构58

3.2.2 计算机的分类60

3.2.3 计算机的评价61

3.2.4 计算机中的并行工作62

3.3 操作系统65

3.3.1 任务和组成65

3.3.2 操作类型67

3.3.3 系统生成与评价68

3.3.4 操作系统举例69

3.3.5 网络操作系统和网络管理系统71

3.4 产品开发的外围设备71

3.4.1 概述71

3.4.2 输入设备71

3.4.3 输出设备75

3.4.4 虚拟现实的外围设备76

3.5 数据通信系统79

3.5.1 概述79

3.5.2 网络83

3.5.3 计算机支持协同工作系统88

参考文献91

第4章 虚拟产品开发的基础95

4.1 几何建模95

4.1.1 概述95

4.1.2 几何对象系统学96

4.1.3 基本几何元素96

4.1.4 模型描述110

4.1.5 几何和拓扑118

4.1.6 几何数据处理的算法120

4.1.7 参数化建模121

4.1.8 展望125

4.2 特征处理系统127

4.2.1 特征引入127

4.2.2 形状特征分类129

4.2.3 特征模型的产生130

4.2.4 系统举例133

4.2.5 展望144

4.3 图形软件系统148

4.3.1 概述148

4.3.2 数学基础148

4.3.3 图形系统的数据结构153

4.3.4 图形接口153

4.3.5 图形用户界面156

4.3.6 截面形成157

4.3.7 可视化方法159

4.3.8 光照模型162

4.3.9 真实感图形165

4.4 数据库系统166

4.4.1 性能166

4.4.2 数据库系统的构成168

4.4.3 数据库系统的结构方案173

4.4.4 分布式数据库系统178

4.5 工程数据管理系统-产品数据管理系统181

4.5.1 概念确定181

4.5.2 体系结构和组成部分184

4.5.3 在EDM系统中借助于超媒体技术的数据操作195

4.5.4 系统选择和系统引入195

4.5.5 EDM系统未来的进一步发展199

4.6 数字计算系统200

4.6.1 概述200

4.6.2 有限元方法201

4.6.3 边界元方法211

4.7 仿真系统212

4.7.1 概述212

4.7.2 模型形成216

4.7.3 结果表达219

4.7.4 应用领域220

4.7.5 虚拟现实224

4.8 人工智能方法226

4.8.1 引言226

4.8.2 知识和知识表达228

4.8.3 专家系统233

4.8.4 人工神经网络239

4.8.5 遗传和演化算法240

4.8.6 人工智能系统开发工具241

4.8.7 人工智能方法在虚拟产品开发中的应用241

4.9 CAD接口245

4.9.1 概述245

4.9.2 CAD接口的标准化248

4.10 系统结构方案258

4.10.1 概述258

4.10.2 应用模块与建模核心的集成260

4.10.3 分布式系统结构262

4.10.4 开放式系统结构263

4.10.5 CAD系统的基准模型266

4.10.6 基准模型的系统结构270

参考文献275

第5章 虚拟产品开发298

5.1 概述298

5.1.1 过程链的概念298

5.1.2 数字模型的概念和产品开发的虚拟化298

5.1.3 集成建模300

5.1.4 方法定位301

5.2 虚拟产品设计304

5.2.1 计算机辅助产品设计的方法学304

5.2.2 计算机辅助设计系统307

5.2.3 虚拟油泥建模308

5.2.4 表示技术310

5.2.5 评价和试验方法313

5.3 虚拟设计314

5.3.1 作为虚拟过程的设计314

5.3.2 虚拟设计的方法322

5.4 试验和测试344

5.4.1 试验方法学344

5.4.2 快速原型349

5.5 虚拟加工规划356

5.5.1 加工规划的任务范围356

5.5.2 辅助加工规划任务的信息模型358

5.5.3 实现工艺规划制定的系统学363

5.5.4 过程设计368

5.5.5 切削加工过程的工序设计和NC编程381

5.5.6 检验和测量过程的工艺规划和NC编程390

5.5.7 创成式工艺过程设计395

5.6 虚拟产品开发的过程链399

5.6.1 过程链的划分与系统化399

5.6.2 产品数据集成是实现过程链的基础400

5.6.3 计算机辅助过程链的流程组织403

5.6.4 构造产品数据模型的方法407

5.6.5 描述过程链的方法和工具408

参考文献413

第6章 管理的基本概念425

6.1 分布式虚拟产品开发425

6.1.1 概述425

6.1.2 合作和同步的工作方式427

6.1.3 计算机辅助项目管理431

6.1.4 分布式产品开发的信息技术支持436

6.2 用于产品开发中质量管理的信息技术442

6.2.1 引言442

6.2.2 质量管理的方法445

6.2.3 集成方法466

6.2.4 质量标准和认证471

参考文献473

第7章 虚拟产品开发的引入和扩展479

7.1 概述479

7.2 战略计划481

7.3 作业计划482

7.3.1 概述482

7.3.2 实际状态的分析484

7.3.3 可供使用的CAx系统的粗略分析488

7.3.4 过程方案的分析488

7.3.5 集成的理论方案494

7.3.6 对过程和系统的要求494

7.3.7 过程设计495

7.3.8 优胜基准比较496

7.3.9 经济性考虑498

7.4 系统引入504

7.4.1 引入和实施的准备工作504

7.4.2 试验应用508

7.4.3 虚拟产品开发的扩展509

7.4.4 更新投资509

参考文献511

第8章 应用系统513

8.1 应用系统扩展的分类513

8.1.1 起始状态513

8.1.2 应用系统扩展的分类515

8.2 应用系统扩展的规划518

8.2.1 概述518

8.2.2 经济性考查519

8.2.3 应用程序的设计要求522

8.2.4 应用程序的开发524

8.2.5 计算机辅助应用程序编制528

8.3 应用系统中的知识处理529

8.3.1 目标529

8.3.2 基于知识的应用程序的开发530

8.3.3 在传统的软件环境中集成532

参考文献533

附录：缩略语536