[PDF] 数字孪生基础——体系、建模与系统集成电子书

数字孪生基础——体系、建模与系统集成

作者：鲍劲松编

页数：236

出版社：华中科技大学出版社

出版日期：2024

ISBN：9787577209883

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内容简介

本书面向智能制造领域的本科生高年级专业课，既包括数字孪生的理论模型，也包括其实际应用，全面系统地介绍了数字孪生的基本概念、参考模型、相关定义、建模方法和系统集成。
本书共分为9章，每一章都从不同的角度介绍和探讨了数字孪生的关键要素和研究方法。首先，概述章节将带领读者了解数字孪生的概念、发展历程和应用领域，为后续章节的学习打下基础。其次，系统建模基础、几何建模和机理建模章节将深入介绍数字孪生系统建模的基本原理和方法。随后，数据驱动模型、系统集成和控制系统章节将探讨数字孪生系统中数据管理、系统集成和控制策略的关键问题。最后，数字孪生可视化和数字孪生系统开发章节将介绍数字孪生在可视化展示和实际应用中的具体方法和案例。
本书可作为开设了“数字孪生技术”课程（理论学习32学时和课程设计16学时）的机械类和自动化等专业本科生教材，也可供数字孪生的初学者参考。

作者简介

东华大学副教授，主要研究领域为：1.智能制造，2.虚拟现实与增强现实，3.机器学习及其应用；目前承担的科研项目有：1.自然基金面上项目：半实物虚拟装配的建模理论、共融方法及支撑技术；2.自然基金面上项目：大尺度复杂结构产品装配的胖模型演进与驱动演进；3.海洋工程装备智能制造综合标准化试验验证。

本书特色

本书理论联系实际，紧密结合智能制造行业案例，介绍数字孪生技术在智能制造中的应用，包括数字孪生技术概述，数字孪生建模方法，数字孪生数据集成，数字孪生可视化，数字孪生决策与控制。

第1章概述(1)1.1数字孪生简介(1)1.2数字孪生的发展与定义(1)1.3数字孪生参考模型(10)1.4数字孪生的系统与组成(15)1.5数字孪生系统成熟度(21)1.6数字孪生的工业应用场景(25)习题(29)参考文献(30)第2章数字孪生系统建模基础(31)2.1前言(31)2.2数字孪生的数学描述(32)2.3数字孪生系统建模基础(37)2.4数字孪生建模语言(48)2.5基于资产管理壳的建模体系(52)2.6基于AIGC的新一代建模(57)习题(59)参考文献(59)第3章数字孪生几何建模(60)3.1概述(60)3.2三维几何建模(60)3.3三维场景建模(65)3.4常见三维文件格式(69)3.5常用开发工具(74)习题(76)参考文献(76)第4章数字孪生机理模型(77)4.1概述(77)4.2数学模型(83)4.3计算机仿真模型(89)4.4多学科机理模型(105)4.5定性规则/专家系统(109)4.6下一代数字孪生机理模型展望(115)习题(116)参考文献(117)第5章数字孪生数据驱动模型(118)5.1概述(118)5.2经典的数据驱动模型(126)5.3时序数据驱动模型(133)5.4图类型数据驱动模型(141)5.5数字孪生数据驱动模型典型案例(143)5.6展望(152)习题(154)参考文献(155)第6章数字孪生系统集成(156)6.1概述(156)6.2数据集成(157)6.3模型集成(172)6.4全生命周期应用集成(176)6.5数字孪生系统开发(178)习题(182)参考文献(182)第7章数字孪生控制系统(183)7.1概述(183)7.2定义与组成(183)7.3典型的控制模式(185)7.4数字孪生控制方法(187)习题(194)参考文献(194)第8章数字孪生可视化(196)8.1概述(196)8.2三维几何场景可视化(198)8.3信息可视化(201)8.4科学计算可视化(207)8.5数字孪生的可视化交互与融合(216)习题(218)参考文献(218)第9章数字孪生系统开发(220)9.1makeTwin:数字孪生工业软件参考架构(220)9.2案例实现(221)9.3课程设计(230)参考文献(230)