定 價：40 元
叢書名：21世紀全國高等院校汽車類創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材
- 作者：姜立標 編
- 出版時間：2010/8/1
- ISBN：9787301175989
- 出 版 社：北京大學(xué)出版社
- 中圖法分類：U462-39
- 頁碼：340
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
《汽車數(shù)字開發(fā)技術(shù)》以實現(xiàn)汽車及零部件產(chǎn)品的數(shù)字化開發(fā)為目標，系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)代汽車數(shù)字化設(shè)計與制造的基礎(chǔ)理論、基本內(nèi)容及其應(yīng)用系統(tǒng)。全書共分8章，包括汽車數(shù)字開發(fā)技術(shù)引論、汽車產(chǎn)品開發(fā)的數(shù)字化基礎(chǔ)、汽車開發(fā)虛擬現(xiàn)實技術(shù)、汽車數(shù)字化仿真技術(shù)、汽車操縱穩(wěn)定性仿真分析、汽車平順性仿真分析、逆向工程與快速成形制造技術(shù)和數(shù)字化工廠技術(shù)。
《汽車數(shù)字開發(fā)技術(shù)》可作為高等院校汽車工程、汽車運用工程、交通運輸、交通工程、汽車服務(wù)以及機械工程及自動化等相關(guān)專業(yè)的本科生或研究生的教材，也可作為從事汽車及零部件產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造等領(lǐng)域的工程技術(shù)人員和管理人員的參考用書。
注重以學(xué)生本：站在學(xué)生的角度、根據(jù)學(xué)生的知識面和理解能力來編寫，考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)認知過程，通過不同的工程案例或者示例深入淺出進行講解，緊緊抓住學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的動力點，鍛煉和提高學(xué)生獲取知識的能力。注重人文知識與科技知識的結(jié)合：以人文知識講解的手法來闡述科技知識，在講解知識點的同時，設(shè)置閱讀材料板塊介紹相關(guān)的人文知識，增強教材的可讀性，同時提高學(xué)生的人文秦質(zhì)。 注重實踐教學(xué)和情景教學(xué)：書中配備大量實景圈和實物圖，并輔以示意圖進行介紹，通過模型化的教學(xué)案例介紹具體工程實踐中的相關(guān)知識技能，強化實際操作訓(xùn)練，加深對理論知識的理解；設(shè)計有豐富的題型，在鞏固知識技能的同時啟發(fā)創(chuàng)新思維。 注重知識技能的實用性和有效性：以學(xué)生就業(yè)所需專業(yè)知識和操作技能為著眼點，緊跟最新的技術(shù)發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用，在理論知識夠用的前提下，著重講解應(yīng)用型人才培養(yǎng)所需的技能，突出實用性和可操作性。
隨著世界工業(yè)市場競爭的不斷加劇以及信息技術(shù)的快速發(fā)展，各國汽車企業(yè)紛紛采用各種新概念、新方法、新技術(shù)來改進產(chǎn)品的開發(fā)過程和開發(fā)模式，虛擬設(shè)計、并行工程等先進設(shè)計及制造理念和方法應(yīng)運而生。
長期以來，新產(chǎn)品的開發(fā)大多使用傳統(tǒng)的順序工程方法，然而面對激烈的競爭，為保證汽車的高性能、高質(zhì)量和低成本，數(shù)字化技術(shù)的研究和應(yīng)用已成為科技人員迫切想了解和掌握的設(shè)計制造手段。數(shù)字化技術(shù)的理論性和應(yīng)用性都很強，而且是一門交叉性極強的學(xué)科，涉及設(shè)計與制造學(xué)、數(shù)理理論、計算機技術(shù)、控制理論、智能工程、信息學(xué)等多種學(xué)科，是以計算機軟硬件、外圍設(shè)備、協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的信息離散化表述、傳遞、存儲、控制的集成技術(shù)，它是在計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和制造技術(shù)不斷融合、發(fā)展和廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上誕生的。
數(shù)字化時代革新了產(chǎn)品設(shè)計制造的科學(xué)基礎(chǔ)，傳統(tǒng)制造中許多定性的描述都要轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化定量描述，在此基礎(chǔ)上逐步建立不同層面的、系統(tǒng)的數(shù)字化模型�；谏鲜稣J識，本書圍繞汽車及零部件設(shè)計制造的實際工程需求，從數(shù)字化開發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)知識、基本概念、關(guān)鍵技術(shù)等方面人手安排內(nèi)容，力求使讀者盡快了解這一技術(shù)的發(fā)展前沿。
計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)、CAx（CAD／CAE／CAM／CAPP）技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的逐漸成熟，為工業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計、制造及性能試驗，提供了一種全新的解決方法。在計算機上建立產(chǎn)品完備的三維實體模型，創(chuàng)建虛擬的制造工廠、虛擬的實驗室及運行環(huán)境，在虛擬的環(huán)境下完成各種測試、試驗，評定未來產(chǎn)品的制造性能、裝配性能、使用性能，會極大地減少樣機的試驗制造次數(shù)，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低產(chǎn)品開發(fā)成本。
本書共分8章。第1章闡述汽車數(shù)字開發(fā)概論，主要介紹數(shù)字化開發(fā)技術(shù)的地位和作用；第2章主要介紹數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)基礎(chǔ)、產(chǎn)品建模技術(shù)、工程數(shù)據(jù)庫以及并行工程的應(yīng)用等基本知識，了解數(shù)字化設(shè)計中的過程管理；第3章介紹虛擬現(xiàn)實技術(shù)和軟件環(huán)境，虛擬設(shè)計和虛擬制造的特點；第4章主要介紹有限元分析技術(shù)和數(shù)字化仿真，汽車虛擬試驗場的應(yīng)用；第5章介紹操縱穩(wěn)定性仿真分析；第6章介紹影響汽車平順性的相關(guān)激勵源，了解隨機路面不平度擬合理論；第7章介紹逆向工程與快速成形制造技術(shù)；第8章介紹數(shù)字化工廠的運行模式、組成模塊及其功能。
本書由姜立標博士主編并統(tǒng)稿，此外，劉永花、侯文超、李嫂、趙守月等也參加了部分章節(jié)的編寫與文字修改工作。在本書的編寫過程中，編者參考了國內(nèi)外許多論文及論著的研究內(nèi)容，在此對這些論文及論著的作者表示衷心的感謝！在本書的出版過程中得到了一汽集團技術(shù)中心、廣汽集團研究院、榮成華泰汽車公司、文登黑豹汽車制造公司和北京大學(xué)出版社等單位的大力支持，在此表示誠摯的感謝！
第1章 汽車數(shù)字開發(fā)技術(shù)引論
1.1 汽車工業(yè)現(xiàn)狀與展望
1.1.1 21世紀制造業(yè)的特點
1.1.2 汽車產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀與展望
1.2 產(chǎn)品開發(fā)概述
1.2.1 產(chǎn)品開發(fā)的內(nèi)涵及其戰(zhàn)略
1.2.2 產(chǎn)品開發(fā)的發(fā)展趨勢
1.2.3 數(shù)字化制造推動中國汽車工業(yè)
1.3 數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)
1.3.1 數(shù)字化設(shè)計過程
1.3.2 數(shù)字化開發(fā)技術(shù)及發(fā)展趨勢
1.4 現(xiàn)代設(shè)計方法
思考題
第2章 汽車產(chǎn)品開發(fā)的數(shù)字化基礎(chǔ)
2.1 數(shù)字化產(chǎn)品建模技術(shù)
2.1.1 幾何建模技術(shù)
2.1.2 特征建模技術(shù)
2.1.3 集成建模技術(shù)
2.2 汽車的基于知識工程技術(shù)
2.2.1 基于知識工程技術(shù)與知識處理
2.2.2 KBE在汽車產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用
2.3 可視化技術(shù)
2.4 工程數(shù)據(jù)庫
2.4.1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述
2.4.2 工程數(shù)據(jù)庫概述
2.4.3 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)
2.5 產(chǎn)品全生命周期設(shè)計
2.6 產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計與網(wǎng)絡(luò)化制造
2.6.1 網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計
2.6.2 網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)
2.6.3 網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)機理
2.6.4 汽車協(xié)同設(shè)計與網(wǎng)絡(luò)化開發(fā)
2.7 產(chǎn)品大規(guī)模定制
2.7.1 大規(guī)模定制的內(nèi)涵及其實現(xiàn)
2.7.2 大規(guī)模定制運作過程
2.7.3 大規(guī)模定制的生產(chǎn)模式及應(yīng)用
2.8 產(chǎn)品并行工程技術(shù)
2.8.1 串行工程與并行工程
2.8.2 汽車產(chǎn)品并行工程開發(fā)
思考題
第3章 汽車開發(fā)虛擬現(xiàn)實技術(shù)
3.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概述
3.1.1 虛擬現(xiàn)實的基本概念
3.1.2 虛擬現(xiàn)實的分類
3.1.3 產(chǎn)品的虛擬原型
3.1.4 虛擬現(xiàn)實在各個領(lǐng)域的應(yīng)用
3.2 虛擬現(xiàn)實硬件的組成
3.2.1 三維位置跟蹤器
3.2.2 視覺設(shè)備
3.2.3 觸覺與力覺反饋裝置
3.2.4 聲音設(shè)備
3.3 虛擬現(xiàn)實的軟件環(huán)境
3.3.1 虛擬現(xiàn)實應(yīng)用工具箱——MRTK軟件包
3.3.2 虛擬顯示系統(tǒng)應(yīng)用工具箱WTK程序包
3.3.3 CDK軟件包
3.3.4 虛擬現(xiàn)實造型語言
3.4 汽車虛擬設(shè)計技術(shù)
3.4.1 虛擬設(shè)計技術(shù)的過程
3.4.2 虛擬設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用
3.5 汽車虛擬制造技術(shù)
3.5.1 虛擬制造技術(shù)概述
3.5.2 虛擬制造的分類
3.5.3 虛擬制造的應(yīng)用
3.6 汽車虛擬裝配
思考題
第4章 汽車數(shù)字化仿真技術(shù)
4.1 數(shù)字化仿真技術(shù)概述
4.1.1 仿真技術(shù)及其分類
4.1.2 數(shù)字化仿真程序
4.1.3 仿真技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展
4.2 有限元分析技術(shù)
4.2.1 有限元法概述
4.2.2 有限元的基本原理及求解步驟
4.2.3 有限元分析軟件
4.2.4 汽車車架的有限元分析
4.3 汽車產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計技術(shù)
4.3.1 優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型
4.3.2 汽車的拓撲優(yōu)化設(shè)計
4.4 汽車虛擬樣機技術(shù)
4.4.1 物理原型和虛擬原型
4.4.2 虛擬樣機的技術(shù)原理
4.4.3 虛擬樣機分析軟件——ADAMS
4.5 汽車虛擬試驗
4.5.1 虛擬試驗的應(yīng)用
4.5.2 虛擬試驗的實施方案
4.6 汽車虛擬試驗場技術(shù)
4.6.1 虛擬試驗場技術(shù)概述
4.6.2 VPG技術(shù)的功能和特點
思考題
第5章 汽車操縱穩(wěn)定性仿真分析
5.1 多體系統(tǒng)動力學(xué)基礎(chǔ)
5.1.1 多體系統(tǒng)動力學(xué)產(chǎn)生的背景
5.1.2 多體系統(tǒng)動力學(xué)簡介
5.1.3 多剛體系統(tǒng)動力學(xué)的研究方法
5.1.4 多柔體系統(tǒng)動力學(xué)的研究方法
5.2 基于ADAMS／Car的整車模型的建立
5.2 ADAMS／Car的建模原理
5.2.2 建立整車數(shù)字化模型所需基本參數(shù)
5.2.3 整車模型的建模過程
5.3 汽車前懸架模型的仿真與優(yōu)化
5.3.1 評價懸架性能的基本指標
5.3.2 前懸架模型的仿真結(jié)果分析
5.3.3 前懸架模型的優(yōu)化設(shè)計
5.4 汽車操縱穩(wěn)定性仿真及結(jié)果分析
5.4.1 汽車操縱穩(wěn)定性評價方法
5.4.2 操縱穩(wěn)定性試驗標準及ADAMS仿真機理
5.4.3 穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗
5.4.4 轉(zhuǎn)向回正性能試驗
5.4.5 轉(zhuǎn)向輕便性試驗
5.4.6 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入試驗
5.4.7 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸入試驗
5.4.8 蛇行試驗
思考題
第6章 汽車平順性仿真分析
6.1 汽車平順性振動激勵分析
6.2 隨機路面不平度擬合理論
6.3 ADA^幅軟件的振動力學(xué)基礎(chǔ)
6.4 人體對振動的反應(yīng)和汽車平順性評價方法
6.4.1 人體對振動的反應(yīng)
6.4.2 汽車平順性評價方法
6.5 汽車平順性仿真及結(jié)果分析
6.5.1 隨機不平路面平順性仿真
6.5.2 凸塊路面平順性仿真
思考題
第7章 逆向工程與快速成形制造技術(shù)
7.1 逆向工程技術(shù)
7.1.1 逆向工程的研究內(nèi)容
7.1.2 逆向工程關(guān)鍵技術(shù)
7.1.3 逆向工程技術(shù)的應(yīng)用
7.1.4 逆向工程軟件簡介
7.2 快速成形制造技術(shù)
7.2.1 快速成形制造技術(shù)概述
7.2.2 快速成形制造技術(shù)的應(yīng)用
7.3 基于逆向工程的快速成形制造技術(shù)
7.3.1 基于逆向工程的快速成形制造技術(shù)的概述
7.3.2 逆向工程與快速成形制造的集成
7.3.3 逆向工程與快速成形集成的關(guān)鍵技術(shù)
7.4 汽車零部件快速制模與快速試制
7.4.1 利用快速成形技術(shù)制造模具的一股工藝方法
7.4.2 快速模具的分類
7.4.3 快速過渡模制造
思考題
第8章 數(shù)字化工廠技術(shù)
8.1 數(shù)字化工廠理論
8.1.1 數(shù)字化工廠概況
8.1.2 數(shù)字化工廠的內(nèi)容
8.2 數(shù)字化工廠技術(shù)概述
8.2.1 工廠和車間層面的數(shù)字化
8.2.2 生產(chǎn)線的規(guī)劃與仿真
8.2.3 數(shù)字化裝配
8.2.4 數(shù)字化質(zhì)量管理與檢測
8.2.5 數(shù)字化加工技術(shù)
8.3 數(shù)字化工廠在汽車開發(fā)制造中的應(yīng)用
8.3.1 汽車白車身規(guī)劃與仿真
8.3.2 數(shù)字化工廠汽車沖壓解決方案
8.3.3 基于eM-Power的汽車發(fā)動機缸蓋解決方案
8.3.4 數(shù)字化汽車發(fā)動機生產(chǎn)線
8.3.5 數(shù)字化汽車總裝技術(shù)
8.4 數(shù)字化工廠應(yīng)用軟件
思考題
參考文獻
（2）提高市場占有率，在T（時間）、Q（質(zhì)量）、C（成本）、S（服務(wù)）、E（環(huán)境）目標下，加強時間競爭能力、質(zhì)量競爭能力、價格競爭能力、創(chuàng)新競爭能力。其中最重要的是創(chuàng)新能力。企業(yè)的創(chuàng)新不僅指產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)工藝上的創(chuàng)新，還包括制造觀念的更新，組織和經(jīng)營重構(gòu)，資源、技術(shù)和過程的重組，特別是從企業(yè)局部到全社會的資料、技術(shù)和過程的合理配置和重組。創(chuàng)新能力是推動企業(yè)發(fā)展的動力和最強大的競爭武器。
（3）生命周期內(nèi)的質(zhì)量保證。產(chǎn)品質(zhì)量的完整概念是顧客的滿意度，對產(chǎn)品質(zhì)量更全面的理解是用戶占有、使用產(chǎn)品的一種綜合主觀反映，包括可用、實用、耐用、好用、宜人。21世紀制造業(yè)提供給用戶的，應(yīng)該是整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)的產(chǎn)品、服務(wù)和信息的動態(tài)組合，以逐步代替單純的產(chǎn)品買賣和有限的擔保關(guān)系。
（4）企業(yè)的組織形式將是跨地區(qū)、跨國家的虛擬公司或動態(tài)聯(lián)盟。因特網(wǎng)（Internet）為虛擬公司或動態(tài)聯(lián)盟的實現(xiàn)提供了一定的基礎(chǔ)。
（5）生產(chǎn)過程更加精良。產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、維護過程更加簡化，生產(chǎn)工序更加簡單，從而降低成本，提高勞動生產(chǎn)率，縮短上市時間。
（6）智能化程度更高。在產(chǎn)品設(shè)計和制造過程中廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù)，各種設(shè)備的智能化程度大大提高。
（7）分布、并行、集成并存。分布性更強，分布范圍更廣，是全國范圍的分布；并行化程度更高，許多作業(yè)可以跨地區(qū)、跨部門、分布式并行實施；集成化程度更高，不僅包括信息、技術(shù)的集成，而且包括管理、人和環(huán)境的集成。21世紀制造業(yè)的四個關(guān)鍵因素是技術(shù)、管理、人和環(huán)境。
由于我國工業(yè)化進程起步較晚，我國的制造業(yè)和制造技術(shù)與國際先進水平相比還存在著階段性差距。這些差距包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理且附加值不高，制造業(yè)能耗大且污染嚴重，產(chǎn)品創(chuàng)新能力較差且開發(fā)周期較長，制造工藝裝備落后，成套能力不強，生產(chǎn)自動化和優(yōu)化水平不高，資源綜合利用率低，企業(yè)管理粗放，國際市場開拓能力弱，戰(zhàn)略必備裝備和競爭核心技術(shù)的開發(fā)相對薄弱等。這些差距使得我國的制造業(yè)和制造技術(shù)還不能很好地滿足參與國際競爭的要求。要使我國制造業(yè)在國內(nèi)、國際市場競爭中立于不敗之地，盡快形成我國自主創(chuàng)新和跨越發(fā)展的先進制造技術(shù)體系，積極發(fā)展和應(yīng)用先進制造技術(shù)，用信息技術(shù)提升和改造傳統(tǒng)制造業(yè)已經(jīng)刻不容緩。
世界各國十分重視發(fā)展制造業(yè)信息化與先進制造技術(shù)，許多跨國公司應(yīng)用一些高新技術(shù)實現(xiàn)了設(shè)計、制造、管理和經(jīng)營一體化，加強在國際市場的壟斷地位。美國通用汽車公司應(yīng)用先進集成制造系統(tǒng)技術(shù)，將轎車的開發(fā)周期由原來的48個月縮短到24個月，碰撞試驗的次數(shù)由原來的幾百次降到幾十次，應(yīng)用電子商務(wù)技術(shù)降低了銷售成本的10％�？梢姡冗M的制造與信息技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)成為帶動制造業(yè)發(fā)展的重要推動力。
……
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