《数字化设计与制造》第04章

(2)协作的需求
企业在新产品开发过程中，往往有40％～70％的
工作是与其他企业和合作伙伴合作完成的。设计制造
的协作己成为重大的社会需求。
(3)集成的需求 一方面，需要实现CAD／CAE／CAPP／CAM
／PDM／PLM的集成，以产品全生命周期为目标进
行产品的开发；另一方面，需要集成各种专业设计的
应用程序、设计知识和经验。
第一节 数字化设计系统的功能与结构
三、数字化设计系统构成
为了满足数字化设计系统的功能需求，数字化 设计系统以基础设计资源为基础，设计人员利 用数字化设计工具集实现对产品各个设计阶段 的设计工作，同时可以有效地实施、监控与管 理设计过程，有效地管理设计数据，以保证设 计数据具有唯一性、完备性和可扩展性。因此， 数字化设计系统的体系结构包括基础设计资源 库、数字化设计过程与产品数据管理、数字化 设计工具集和用户等四大部分。
DPD技术是工程设计方法的一个突破，从本质上改变了 传统的设计方法。与传统设计方法相比，DPD技术具有 很大的优越性，其直观性、实时性、易操作性等优点 使得复杂产品的设计大大简化。
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第一节 数字化设计系统的功能与结构
二、基本功能
2．数字化产品性能分析功能
数字化产品性能分析功能主要包括零部件性能分析和 数字化样机分析。 零部件性能分析主要包括对零部件进行结构分析、 力学分析、强度分析、有限元分析、气动分析等； 数字化样机分析包括产品的数字化预装配分析、 机构运动仿真分析、结构／管路／系统综合分析、 数字协调分析等。
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第一节 数字化设计系统的功能与结构
三、数字化设计系统构成
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第一节 数字化设计系统的功能与结构
三、数字化设计系统构成
1．基础设计资源库
在设计阶段，基础设计资源主要包含三大部分：设计 标准与设计规范、设计经验与知识、数字化设计过程 和产品数据管理知识等。 (1)设计标准与设计规范：设计标准主要是指有关产品 设计的国家标准、行业标准和企业标准，作为设计资 源，可以以标准零件库、技术标准库等形式支持数字 化设计；设计规范主要用于规范设计人员的设计过程， 以保证设计过程的顺利实施和设计数据的唯一性和可 靠性，它包括产品三维建模规范、数字化样机分析规 范等。
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第一节 数字化设计系统的功能与结构
二、基本功能
3．数字化设计过程及数据管理功能
数字化设计过程及数据管理功能包括数字化设计过程 管理和数字化产品数据管理等，以实现数字化设计过 程中多专业协同工作和数据共享。 数字化设计过程管理完成数字化设计过程中产品结 构设计过程管理、数字化产品性能分析过程管理、 设计过程协同工作管理等，以提高数字化设计过程 的并行度和效率。 数字化产品数据管理实现管理所有与产品相关的信 息和过程，其中与产品相关的信息包括零部件信息、 结构配置、文件、CAD图档、审批信息等；与产品相 关的过程管理包括信息的审批、分配及更改流程等。
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第一节 数字化设计系统的功能与结构
二、基本功能
数字化设计系统包含四个方面功能：
数字化产品结构设计功能; 数字化产品性能分析功能; 数字化设计过程及数据管理功能; 数字化设计支持数据库等。
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第一节 数字化设计系统的功能与结构
二、基本功能
1．数字化产品结构设计功能
数字化产品结构设计功能主要包含概念设计、装配体 设计和零件设计等功能。 概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系 列有序、可组织、有目标的设计活动，表现为一个 由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体，不断进 化的过程。 装配体设计，一方面实现装配单元的划分，另一方 面实现产品装配层次关系、拓扑关系和约束关系定 义。 零件设计功能主要完成三个方面信息的定义，即零 件功能和工艺边界条件(如装配要求、零部件的整 体特征结构描述)、结构几何模型及参数、静态工 艺属性(如公差、加工余量等)。
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第一节 数字化设计系统的功能与结构
一、需求分析
数字化设计系统能够满足现代产品开发需求， 能全面提高设计的效率和质量。数字化设计系统的 应用使得产品设计信息能够从设计有效地传递给产 品分析、工艺设计、制造、装配、维护等产品生命 周期的每个阶段，更好地利用生产经验和生产历史 的宝贵资料，提高设计制造效率；有效地利用管理 过程和设计过程中所产生的设计信息，提高设计信 息的再利用率。
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第一节 数字化设计系统的功能与结构
二、基本功能
1．数字化产品结构设计功能
在数字化产品结构设计功能中，目前常用的设计方法 是数字化产品定义(Digital Product Definition, DPD)。DPD技术最初由美国波音公司提出，并在波音 777等机型的研制中得到成功应用。
利用DPD技术进行产品设计时，设计人员使用实体建模 软件在计算机上设计零件三维模型，所设计零件三维 模型可直观地显示在计算机上，并且设计人员可方便 地进行产品模型的建立、修改与组合等操作。
数字化设计与制造
第四章 数字化设计系统
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内容提纲
第一节 数字化设计系统的功能与结构 第二节 典型数字化设计系统 第三节 数字化产品性能仿真
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第一节 数字化设计系统的功能与结构
一、需求分析
(1)创新的需求
创新是产品的灵魂。创新包括产品从概念设计到
详细设计等设计过程各阶段的创新，要求产品设计手
段的更新。
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第一节 数字化设计系统的功能与结构
二、基本功能
4．数字化设计支持数据库
数字化设计支持数据库主要包括结构标准零件库、设 计规范库、材料及半成品(型材)库、型材截面图形库 及其参数库、典型构件设计参数库、强度分析库、气 动参数库等，实现对数字化设计过程中结构设计与分 析的支持，以提高设计效率。
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第一节 数字化设计系统的功能与结构wenku.baidu.com
三、数字化设计系统构成
1．基础设计资源库
(2)设计经验与知识：产品设计是经验和创造相结合的过程， 即产品设计一方面要继承和重用以前积累的经验和知识， 另一方面要根据新产品研制的具体要求进行创新性研究工 作。经验和知识的重用有助于实现产品的快速研制。 在传统的手工设计中，设计经验和设计知识积累在设计