客车车身数字化设计平台关键技术研究

论文摘要

在客车的设计及制造中,车身占有极其重要的地位。提高客车车身设计质量和缩短开发周期是提高产品市场竞争力的关键。因此,针对客车车身研究其数字化快速设计开发平台,具有重要的理论意义和应用价值。本文结合江苏省“十五”重大科技攻关项目“南京依维柯A40新客车车身数字化设计系统”的要求,主要研究了客车车身数字化设计平台关键技术,其主要研究内容和成果如下:1.在进行功能需求分析的基础上,将面向对象的分析与设计思想应用于系统软件的静态功能和动态行为的分析。用Struts,Spring和Hibernate等新技术,提出了一个层次化、模块化、网络化的基于J2EE规范的车身数字化开发平台的框架结构。2.提出了基于STEP/XML客车车身数字化设计数据共享与交换的技术方法,并详细介绍了其中的关键技术。XML用于向网络发布产品数据,而STEP描述的产品数据映射到XML协议的开发,成为复杂数据在网络上运行的最佳方案。在网络化产品设计过程中,异地的产品设计人员通过互联网络快速、方便地得到中性的设计数据。3.分析了客车车身产品开发系统,研究其面临的问题,讨论了有关KBE和知识管理的概念和技术,提出了一种新的车身设计信息集成系统框架,采用开放式的设计环境,支持产品全生命周期,为今后产品设计的发展方向提供了一种路径。4.基于Web技术的PDM系统,建立了客车车身协同设计平台和车身CAX集成设计系统,以实现车身产品的快速设计和开发。5.开发了一个基于J2EE规范的实现车身CAD/CAE信息集成的分布式设计信息管理系统,并已投入实际使用。论文的研究成果是多学科技术的综合运用。所开发的系统具有良好的开放性和实用性,为客车车身数字化快速开发提供了一个服务平台。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 客车车身设计技术
• 1.2 国内外汽车/车身数字化设计技术
• 1.2.1 国外汽车/车身设计技术现状
• 1.2.2 国内汽车/车身数字化设计研究现状
• 1.2.3 车身CAD/CAE 集成技术
• 1.3 客车车身开发关键技术研究
• 1.3.1 J2EE 标准体系结构研究
• 1.3.2 联盟式的异地协同技术研究
• 1.3.3 面向知识工程的共享与再利用
• 1.3.4 系统安全性技术研究
• 1.4 产品协同开发的研究现状
• 1.4.1 国内研究现状
• 1.4.2 国外研究现状
• 1.5 论文研究课题的来源与意义
• 1.5.1 课题来源
• 1.5.2 课题研究的意义
• 1.6 论文主要内容及各章节结构安排
• 1.6.1 论文主要内容
• 1.6.2 论文各章节的内容安排
• 第二章 平台框架体系结构和设计模式
• 2.1 引言
• 2.1.1 .NET平台
• 2.1.2 J2EE平台
• 2.1.3 .NET平台与J2EE平台的比较
• 2.2 J2EE 技术
• 2.2.1 J2EE 体系结构
• 2.2.2 J2EE 应用程序组件
• 2.2.3 J2EE 的功能
• 2.3 MVC 设计模式与Struts 技术
• 2.3.1 设计模式
• 2.3.2 MVC 设计模式
• 2.3.3 Struts 框架
• 2.3.4 Struts 的数据流程结构
• 2.4 轻量级J2EE 技术
• 2.4.1 Hibernate 技术
• 2.4.2 体系结构
• 2.4.3 Spring 框架的特点
• 2.4.4 Spring 架构的优势
• 2.4.5 Inversion of Control（IoC）容器
• 2.5 基于J2EE 的客车车身可视化设计平台
• 2.5.1 系统结构分析
• 2.5.2 数据库系统设计
• 2.5.3 平台构成
• 2.6 本章小结
• 第三章 客车车身数字化设计数据共享与交换
• 3.1 引言
• 3.2 STEP 标准
• 3.2.1 STEP 标准的体系结构
• 3.2.2 STEP 标准的特点
• 3.2.3 STEP 标准的研究
• 3.2.4 STEP 标准的应用情况
• 3.3 XML 标准
• 3.3.1 XML 的产生
• 3.3.2 XML 的现状与应用
• 3.3.3 XML 相关技术
• 3.4 STEP 与XML 的集成
• 3.4.1 STEPml
• 3.4.2 前期绑定和后期绑定
• 3.4.3 STEP 与XML 的集成策略
• 3.4.4 产品数据建模
• 3.5 AP214 及其应用
• 3.5.1 AP214 的基本内容
• 3.5.2 AP214 的形状特征模型
• 3.5.3 基于AP214 的建模
• 3.5.4 基于AP214 的设计集成技术
• 3.6 客车车身设计数据共享与交换
• 3.6.1 基于简单数据交换的集成
• 3.6.2 面向并行工程的方法
• 3.6.3 基于XML 的产品数据共享与交换的实现
• 3.7 本章小结
• 第四章 基于 KBE 的客车车身设计系统
• 4.1 引言
• 4.1.1 KBE 的产生
• 4.1.2 KBE 的基本原理
• 4.1.3 KBE 的分类
• 4.2 知识管理
• 4.2.1 知识管理的内容
• 4.2.2 知识管理的体系结构
• 4.2.3 知识管理的关键技术
• 4.2.4 知识管理的实施
• 4.3 设计知识
• 4.3.1 产品数据表达
• 4.3.2 基于Web 的知识接口
• 4.3.3 知识库引擎
• 4.4 知识重用及推理方法
• 4.4.1 基于实例推理的重用方法
• 4.4.2 CBR 系统的关键技术
• 4.4.3 基于规则推理的重用方法
• 4.4.4 车身结构的实例表达
• 4.5 CAX 集成的系统框架
• 4.5.1 主要研究内容
• 4.5.2 基于知识的CAX 集成系统
• 4.5.3 基于知识的数字化设计步骤
• 4.6 客车车身设计KBE 体系结构
• 4.6.1 客车车身设计KBE 的构架
• 4.6.2 客车车身设计KBE 的功能模块
• 4.6.3 客车车身设计KBE 的知识系统
• 4.6.4 基于KBE 的车身集成设计系统
• 4.7 本章小结
• 第五章 基于 Web/PDM 的客车车身协同设计环境
• 5.1 引言
• 5.1.1 PDM 的起源
• 5.1.2 PDM 特点
• 5.1.3 PDM 系统的体系结构
• 5.1.4 PDM 系统的功能结构
• 5.2 基于Web 的分布式PDM 系统
• 5.2.1 网络结构和网络技术
• 5.2.2 Web 服务体系
• 5.2.3 Web 与PDM 的逻辑结构
• 5.2.4 基于Web 的PDM 系统设计
• 5.3 PDM 和CAD 的产品数据交换
• 5.3.1 数据转换装置
• 5.3.2 STEP PDM Schema
• 5.3.3 基于UML 的映射
• 5.3.4 CAD 和PDM 的集成数据集成与交换
• 5.4 产品数据管理描述语言
• 5.4.1 PDML 定义
• 5.4.2 PDML 在产品数据交换与集成中的应用
• 5.5 基于PDM 的客车车身协同开发
• 5.5.1 协同设计及协同工作环境
• 5.5.2 协同车身开发平台CPD 的框架及协同技术
• 5.5.3 分布环境下的车身协同设计
• 5.5.4 基于PDM 的车身设计信息集成框架
• 5.6 本章小结
• 第六章 客车车身设计信息集成系统实施
• 6.1 课题需求分析
• 6.1.1 功能需求和分析
• 6.1.2 课题基本框架
• 6.1.3 开发环境配置
• 6.2 数据模型分析
• 6.2.1 功能与用户之间的关系
• 6.2.2 角色类之间的关系
• 6.3 课题数据结构分析
• 6.3.1 课题的具体框架
• 6.3.2 数据对象关系分析
• 6.3.3 系统数据流程
• 6.4 数据对象的持久层实现
• 6.4.1 Hibernate 配置及使用
• 6.4.2 创建数据库及表单
• 6.4.3 数据对象操作
• 6.4.4 Hibernate Session 处理
• 6.5 Spring 配置与Struts 框架
• 6.5.1 Spring 配置及使用
• 6.5.2 功能实现
• 6.6 Java 安全性
• 6.6.1 Java 的安全性保证
• 6.6.2 保护域
• 6.6.3 安全策略文件
• 6.6.4 证书、钥匙库及其相关工具
• 6.6.5 利用HTTPS 进行数据安全传输加强
• 6.7 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的学术论文及参与的科研情况