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醉染图书工程物理系统建模理论与方法9787302605669
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章 绪论
1.1 数字化设计概述
1.2 计算机科学技术的发展对设计技术的影响
1.3 人工智能与数字化设计技术创新
1.4 功能建模技术综述
1.5 工程物理系统数字化设计的创新发展
1.5.1 工程物理系统多领域统一建模方法
1.5.2 Modelica语言的发展、工程应用与相关工具
1.5.3 多领域统一模型的编译映技术
1.5.4 多领域物理系统求解技术
1.6 研究意义
第2章 工程物理系统多领域统一建模与Modelica
2.1 概述
2.2 工程系统物理建模
2.2.1 物理组件的行为与结构
2.2.2 面向对象建模
2.. 多领域统一建模
2.2.4 陈述式非因果建模
2.2.5 连续-离散混合建模
. 物理系统多领域统一建模原理
..1 键合图与线图
..2 多领域统一建模原理
.. 多领域建模语言与工具
2.4 面向对象的统一物理建模语言Modelica
2.4.1 面向对象建模支持
2.4.2 多领域统一建模支持
2.4.3 陈述式非因果建模支持
2.4.4 连续-离散混合建模支持
2.5 Modelica模型的编译与求解
2.6 小结
第3章 陈述式模型的相容分析
3.1 引言
3.2 方程系统表示图及相关概念
3.2.1 图论基本概念
3.2.2 结构关联矩阵
3.. 结构关联矩阵的二部图表示
3.3 模型的相容判定
3.4 奇异组件的识别
3.5 过约束问题分析策略
3.5.1 过约束度为1的过约束问题
3.5.2 过约束度大于1的过约束问题
3.6 欠约束问题分析策略
3.6.1 剔除变量
3.6.2 补充方程
3.7 复合组件引起的奇异问题
3.8 小结
第4章 陈述式模型的约简策略研究
4.1 引言
4.2 方程表达式的规范转换
4.2.1 转换规则
4.2.2 方程的二叉树表示
4.. 规范转换过程
4.3 方程系统的规模分解
4.3.1 剥离策略
4.3.2 凝聚策略
4.3.3 归并策略
4.3.4 拓扑排序
4.4 强耦合方程子集约简策略
4.4.1 剥离代数变量
4.4.2 撕裂代数环
4.5 内嵌积分
4.5.1 内嵌积分的基本思想
4.5.2 DAE系统的离散化策略
4.5.3 DAE系统的内嵌积分
4.6 小结
第5章 DAE模型的指标分析与相容初始化
5.1 引言
5.2 高指标问题及相关概念
5.2.1 高指标问题
5.2.2 结构奇异方程子集
5.. 指标约简
5.3 现有指标约简方法
5.3.1 Gear方法
5.3.2 Pantelides方法
5.3.3 哑导方法
5.3.4 现有方法的不足
5.4 基于加权二部图的指标约简
5.4.1 广义ODE系统
5.4.2 加权二部图及其特
5.4.3 基于加权二部图的指标约简
5.4.4 指标约简实例
5.4.5 基于二叉树的符号微分
5.4.6 哑导的选取
5.4.7 与现有指标约简方法的比较
5.5 复杂DAE系统的指标分析
5.6 Modelica模型的相容初始化
5.7 小结
第6章 基于Modelica的多体系统建模方法
6.1 概述
6.2 基于广义基尔霍夫定律的多体动力学
6.2.1 多体动力学基本概念
6.2.2 位置、姿态与坐标变换
6.. 空间自由刚体牛顿-欧拉运动方程
6.2.4 基于广义基尔霍夫定律的多体动力学
6.3 Modelica标准多体库
6.3.1 标准多体库概述
6.3.2 端口标架与姿态表示
6.3.3 多体库结构与主要元素
6.4 相容冗余约束与超定连接机制
6.4.1 多体系统冗余约束
6.4.2 虚拟连接图
6.4.3 基于虚拟连接图的冗余约束分析
6.5 多体系统运动的闭环结构
6.5.1 闭环结构中自由度重复冗余约束
6.5.2 闭环结构中非线代数方程的处理
6.6 Modelica多体系统模型编译与求解
6.6.1 基于标准库的多体建模
6.6.2 多体系统模型语义分析与编译
6.6.3 多体系统模型求解
6.7 小结
第7章 信息物理系统统一建模与
7.1 概述
7.2 研究对象分析
7.2.1 CPS系统建模与分析需求
7.2.2 基于Modelica的CPS系统建模可行分析
7.. 同步语言的启发
7.3 CPS系统统一建模
7.3.1 Modelica核心成分
7.3.2 时钟与时钟变量
7.3.3 时钟推演
7.3.4 时钟传播与时钟检查
7.3.5 时钟与时间系统的语义融合
7.3.6 统一建模示例
7.4 面向CPS的系统规划扩展的数据流同步原则
7.4.1 扩展的数据流同步原则
7.4.2 CPS方程系统规划分解
7.4.3 CPS方程系统二次规划分解
7.5 面向CPS的系统统一求解
7.5.1 事件与状态方程
7.5.2 CPS模型的数学本质
7.5.3 面向CPS的统一求解策略
7.6 小结
附录A Modelica系统平台MWORKS.Sysplorer
A.1 MWORKS.Sysplorer简介
A.2 MWORKS.Sysplorer基础功能
……
陈立平,博士,华中科技大学机械科学与工程学院教授、博士生导师,现任苏州同元软控信息技术有限公司执行董事,华中科技大学CAD支撑软件工程技术研究中心(武汉)主任.浙江大学CAD&CG重点实验室学术委员,民用飞机模拟飞行重点实验室学术委员。曾获2004年世纪人才计划资。2008年获得苏州工业园区青年领军人才孵化项目支持,2009年姑苏领军人才支持,2011年江苏省自主创新团队项目支持。长期从事制造业信息化共关键技术研究及成果转化。作为负责人及主要研究者先后承担了多项重大科技项目.如973项目、自然科学项目、863重大目标产品攻关以及科技转化等项目。二十年来致力于多领域物理统一建模技术Modelica及其工程计算平台的研究、产品化及产业化,组织开发了亚洲专享的基于Modelica的多领域统一建模与平台MWorks,该平台已经在航空、航天、汽车、工程机械等行业得到广泛应用。
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