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出版社： 中国宇航

ISBN：9787515913223

商品编码：25068145572

开本：32

出版时间：2017-05-01

基本信息

• 商品名称：运载火箭数字化工程(精)
• 作者：编者:张卫东//李少阳//郑宇|总主编:周建平
• 定价：218
• 出版社：中国宇航
• ISBN号：9787515913223

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2017-05-01
• 印刷时间：2017-05-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：32开
• 包装：精装
• 页数：556
• 字数：518千字

内容提要

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作者简介

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目录

**章 概论
1.1 产品数字化研发概念
1.2 航天型号数字化研制发展历程
1.3 航天产品数字化研制专业应用领域
1.3.1 面向型号研制的数字化技术发展框架
1.3.2 数字化技术应用领域
1.4 国外军工产品数字化技术应用现状
1.4.1 多学科并行协同设计仿真技术的发展和应用
1.4.2 虚拟设计与仿真验证技术发展应用
1.4.3 基于知识工程的设计技术发展情况
1.4.4 数字化制造技术发展及应用情况
1.4.5 数字化试验技术发展及应用情况
1.5 **航天产品数字化技术应用现状
1.6 数字化技术发展趋势和特点
第2章 运载火箭的系统组成与研制流程
2.1 运载火箭发展历程及系统组成
2.1.1 运载火箭发展历程
2.1.2 运载火箭系统组成
2.2 运载火箭数字化研制流程
2.2.1 运载火箭全数字化产品型号研制阶段
2.2.2 全数字化产品型号研制的特点
2.2.3 运载火箭数字化研制流程
2.3 运载火箭研制特点分析
2.3.1 运载火箭产品数据对象的复杂性特点
2.3.2 运载火箭设计过程特点
第3章 数字化设计技术
3.1 概述
3.2 自顶向下设计方法
3.2.1 自顶向下设计方法原理
3.2.2 运载火箭总体三维数字样机Top—Down设计应用
3.3 运载火箭结构数字化快速设计
3.3.1 结构快速设计流程
3.3.2 结构总体快速布局和设计
3.3.3 结构初步参数设计优化
3.3.4 结构快速建模
3.3.5 结构快速分析
3.3.6 结构数字化快速设计系统
3.4 运载火箭管路数字化设计
3.4.1 管路系统设计流程
3.4.2 结构布局
3.4.3 管路设计
3.5 电缆数字化设计
3.5.1 原理图设计
3.5.2 框图设计
3.5.3 线束图设计
3.5.4 三维交互
3.5.5 仿真分析
……
第4章 基于模型的运载火箭设计技术
第5章 数字化仿真技术
第6章 数字化工艺与制造技术
第7章 数字化协同设计平台技术
第8章 多学科协同仿真平台技术
第9章 试验数字化管理技术
**0章 知识工程系统的应用探索
参考文献

运载火箭数字化工程(精) 核心内容简介 本书《运载火箭数字化工程(精)》深度聚焦于现代运载火箭研发、设计、制造、测试及运维全生命周期的数字化转型与实践。它并非一本关于火箭基本原理的科普读物，也不是一篇宽泛的技术评论，而是系统性地阐述如何运用先进的数字化技术与工程方法，构建一体化、智能化、精益化的运载火箭工程体系。 书中详尽剖析了运载火箭工程中面临的复杂性、高风险性以及对精度、可靠性的极致要求，并以此为切入点，阐述数字化工程的核心价值——通过信息技术的集成应用，实现研发设计阶段的虚拟验证与协同优化，制造环节的智能制造与精准控制，测试验证阶段的智能化数据采集与分析，以及运维保障阶段的预测性维护与高效管理。 具体而言，本书的核心内容涵盖以下几个关键方面： 第一部分：运载火箭数字化工程的体系构建与方法论 数字化工程概述与战略意义： 探讨数字化工程在运载火箭领域应用的宏观背景、战略意义，以及它如何改变传统的工程模式，提升整体竞争力。将从国家战略、行业发展趋势以及企业自身需求等多个维度，论证数字化转型不可或缺性。 核心理念与技术基石： 详细阐述数字化工程所依赖的核心理念，如模型驱动工程（Model-Driven Engineering, MDE）、数字孪生（Digital Twin）、大数据分析、人工智能（AI）与机器学习（ML）、物联网（IoT）、云计算与边缘计算等。重点解析这些技术如何赋能运载火箭工程的各个环节。 一体化工程平台构建： 深入探讨如何构建支持运载火箭全生命周期的数字化工程平台。这包括需求管理、系统工程、设计仿真、数据管理、流程协同、配置管理等关键模块的功能设计、集成策略和技术选型。强调平台的开放性、可扩展性和互操作性。 数字化工程方法论： 介绍敏捷开发、DevOps、持续集成/持续交付（CI/CD）等现代软件工程方法论在硬件密集型的运载火箭工程中的应用与适应性改造。探讨如何平衡迭代开发与高可靠性需求。 第二部分：数字化设计与仿真优化 参数化与知识工程驱动的设计： 重点介绍如何利用参数化设计工具和知识工程技术，实现设计的自动化和智能化。例如，如何建立强大的设计知识库，让设计过程具备“记忆”和“学习”能力，快速生成满足多约束条件的候选方案。 多物理场耦合仿真与虚拟验证： 详细阐述高级仿真技术在运载火箭设计中的应用，包括气动、结构、热、电磁、控制等多个领域的耦合仿真。重点分析如何通过高精度仿真，在虚拟环境中对设计方案进行充分的验证，大幅减少物理样机的试制和试验次数，降低成本，缩短研制周期。 数字孪生在设计阶段的应用： 阐述如何构建高保真的火箭数字孪生模型，将其应用于设计验证、性能预测、故障模式分析等环节。强调数字孪生在设计迭代中的闭环反馈作用，以及如何支持多学科协同优化。 人机协同设计与可视化： 探讨如何利用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术，实现设计人员与虚拟模型的高效交互，提升设计的直观性和协同性。 第三部分：数字化制造与供应链协同 智能制造装备与工艺优化： 深入分析数字化技术在火箭关键零部件制造过程中的应用，如智能数控加工、增材制造（3D打印）、自动化装配、精密焊接等。探讨如何通过工艺参数的实时监控和反馈，实现制造过程的精益化和智能化。 制造执行系统（MES）与质量追溯： 阐述MES系统在生产过程中的作用，如何实现生产计划的精细化管理、物料追踪、在制品监控、设备状态监测以及与ERP系统的集成。重点讲解如何通过MES实现生产过程的全方位数字化记录和可追溯性，为质量控制和故障分析提供有力支撑。 数字化供应链管理： 介绍如何构建透明、高效、协同的数字化运载火箭供应链。包括供应商协同设计、物料需求预测、在途物料追踪、库存优化等。探讨如何通过数据驱动的供应链，提升整体的响应速度和风险抵御能力。 数字工装与虚拟装配： 阐述数字工装的设计与应用，以及虚拟装配技术如何提前识别装配问题，优化装配流程，减少地面协同难度。 第四部分：数字化测试、验证与运维 智能化测试平台与数据采集： 详细介绍数字化测试方法，如何构建集成化的智能测试平台，实现测试数据的自动采集、分类、存储和处理。重点关注高频、海量测试数据的有效利用。 大数据分析与智能诊断： 探讨如何运用大数据分析和机器学习技术，从海量测试数据中挖掘潜在的故障模式、性能瓶颈和优化机会。介绍故障预测与健康管理（PHM）技术在火箭测试与飞行过程中的应用。 数字化总装与集成： 阐述在数字化环境下，如何进行高效、精准的总装集成。包括装配顺序优化、关键接口检查自动化、过程数据实时记录与比对等。 数字孪生在运维阶段的应用： 强调数字孪生在火箭地面测试、发射准备、在轨运行（如卫星运载火箭）甚至退役后的运维保障中的作用。如何通过数字孪生进行实时的状态监测、故障诊断、寿命预测和任务规划。 数字化运维保障体系： 介绍如何建立以数据为驱动的预测性维护和故障响应机制，减少地面保障资源消耗，提升发射成功率。 第五部分：挑战、趋势与展望 数字化转型中的挑战与应对： 分析在运载火箭工程中实施数字化转型可能遇到的技术、组织、人才、文化等方面挑战，并提出相应的应对策略。 前沿技术发展与融合： 展望未来，探讨人工智能、量子计算、先进仿真技术等前沿技术在运载火箭数字化工程中的潜在应用，以及不同数字化技术之间的融合趋势。 人才培养与组织变革： 强调数字化转型对人才结构和组织模式提出的新要求，以及如何进行有效的人才培养和组织变革。 本书面向从事运载火箭研发、设计、制造、测试、项目管理以及相关技术支持的工程师、研究人员和管理人员。通过对书中内容的系统学习与实践，读者将能够深刻理解运载火箭数字化工程的核心要义，掌握先进的数字化工具与方法，从而在实际工作中提升工作效率，优化工程质量，最终推动运载火箭技术向更高水平迈进。本书强调的是实践性和前瞻性，旨在为读者提供一套可落地、可参考的数字化工程解决方案。

评分☆☆☆☆☆

《运载火箭数字化工程(精)》这本书，真的彻底颠覆了我对航天工程认知的边界。我一直以为，那些直冲云霄的大家伙，其设计制造过程必然是极其漫长、依靠无数纸质图纸和庞大团队协作的传统模式。但读完此书，我才惊觉，原来数字化工程已经深入到如此精细的层面。书中那些关于三维模型集成、参数化设计、仿真分析以及数字孪生技术如何贯穿运载火箭整个生命周期的描述，让我感觉自己仿佛置身于一个未来科技的展厅。举个例子，书中详细阐述了如何利用数字孪生技术，在虚拟环境中模拟火箭发射的全过程，包括气动弹性、结构动力学、推进系统等等，其精细程度令人咋舌。这种模拟不仅可以提前发现潜在的设计缺陷，大大降低了实际试制的风险和成本，更重要的是，它赋予了工程师们一种近乎“预知未来”的能力。我还特别关注到书中关于数据驱动的决策过程的论述，传统的工程决策往往依赖经验和部分实验数据，而数字化工程则强调利用海量数据进行分析和优化，每一个设计参数的调整都背后有严谨的计算和验证支撑，这是一种多么令人敬畏的科学态度！这本书让我对“精”这个字有了更深刻的理解，它不仅仅是工艺上的精益求精，更是工程理念上的极致追求。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述方式，让我想起了当年第一次接触到“互联网+”概念时的那种震撼。过去，我总觉得航天工程是高度封闭、技术壁垒极高的领域，信息流转似乎总是缓慢而沉重。《运载火箭数字化工程(精)》则完全打破了我的这种刻板印象。书中对数字化协同设计平台的构建，以及如何实现不同专业、不同地域工程师之间的无缝协作，描述得非常生动。我尤其对书中提到的“数字线程”概念印象深刻，它就像是一条贯穿整个工程流程的智能生命线，将所有的设计、制造、测试、运维数据有机地连接起来，形成一个实时更新、动态演化的知识库。想象一下，当一个零件的设计发生微小改动，相关的设计、制造、甚至后期维护信息都能在瞬间同步更新，这不仅极大地提高了效率，还最大限度地减少了信息孤岛和沟通障碍。书中还穿插了一些实际案例的分析，虽然是精简版的描述，但足以让我窥见其在实际应用中的巨大潜力。这种跨部门、跨专业的集成化管理，让我看到了大型复杂系统工程向更高层次迈进的必然趋势。这本书让我觉得，未来的航天工程，将不再是个人英雄主义的舞台，而是高度协同、智能驱动的集体智慧结晶。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对机械设计略有了解的读者，我发现《运载火箭数字化工程(精)》在结构分析和材料力学方面的数字化应用，简直是将教科书上的理论演绎到了极致。书中对有限元分析（FEA）、计算流体动力学（CFD）等数值仿真技术在运载火箭结构强度、热应力、气动载荷等方面的详细阐述，让我对这些曾经抽象的概念有了具象化的认知。例如，书中提到如何利用数字模型进行复杂应力集中区的分析，以及如何通过改变材料属性或结构形状来优化设计，以满足极端工况下的可靠性要求。我印象最深刻的是，书中关于“数字化仿真测试”的部分，它不仅仅是简单地模拟，而是能够模拟出材料在高温、高压、振动等各种复杂环境下的行为表现，甚至可以预估出潜在的失效模式。这比传统的物理测试要高效得多，也安全得多。而且，书中还强调了仿真结果与实际测试数据的对比验证，这种严谨的科学迭代过程，正是确保航天器安全可靠的关键。我感觉，这本书不仅仅是关于“运载火箭”，更是关于如何用数字化工具，将严谨的物理规律转化为可靠的工程实践。

评分☆☆☆☆☆

读《运载火箭数字化工程(精)》，让我对“制造”这个词有了全新的理解。我之前以为，制造就是按照图纸把零件生产出来，然后组装起来。但这本书让我认识到，数字化工程将制造的每一个环节都进行了深度的数字化再造。书中关于数字制造、智能工厂、以及如何利用数字化技术实现工艺流程的优化和柔性化生产的描述，都让我大开眼界。尤其是对“工艺规划数字化”的阐述，它不再是依靠经验丰富的老师傅手动绘制工艺路线，而是通过数字模型和仿真，自动生成最优的加工路径、刀具选择、装配顺序等等，并且还能考虑生产过程中的各种约束条件。这本书还提到了“数字孪生在制造环节的应用”，通过实时采集生产设备和产品的传感器数据，在数字模型中进行映射，从而实现对生产过程的实时监控、故障诊断和预测性维护。这就像给生产线装上了一双“慧眼”，让整个制造过程变得透明、可控、而且高度智能化。这种从设计到制造的无缝对接，是实现高效、高质量生产的基石。

评分☆☆☆☆☆

《运载火箭数字化工程(精)》一书中关于“质量控制”的数字化转型，是让我最为叹服的部分之一。过去，质量控制很大程度上依赖于人工的检查和抽样测试。但这本书展示了如何通过数字化手段，将质量控制的触角延伸到工程的每一个微小环节，并且实现了从被动检查到主动预防的转变。书中详细介绍了“数字化质量管理体系”的构建，如何将设计、制造、测试等各个环节的质量数据统一收集、分析和追溯。我尤其对“数字化检验”的论述感到惊叹，例如利用三维扫描技术对零部件进行高精度尺寸比对，或者利用机器学习算法对产品外观进行自动化缺陷检测，这些技术无疑将质量控制的精度和效率提升到了一个前所未有的高度。更重要的是，书中强调了“数据驱动的质量改进”，通过对海量质量数据的深度挖掘，找出潜在的质量风险点，并及时进行设计或工艺的优化，从而从源头上杜绝质量问题的发生。这种“全过程、全要素”的数字化质量控制，是对“精益求精”的极致践行。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“运维”章节，彻底颠覆了我对航天器“服役期”的看法。我一直觉得，火箭发射出去，其任务就完成了，后续的维护和管理就相对简单了。但《运载火箭数字化工程(精)》让我看到了数字化工程如何在火箭的整个生命周期中发挥持续的作用，甚至在火箭退役后依然具有价值。书中关于“数字化在轨监测与故障诊断”的描述，让我明白了为什么现代航天器能够保持如此高的运行效率和可靠性。通过遍布火箭各部件的传感器，源源不断地将运行数据传输到地面，然后在数字化模型中进行实时分析，能够精确地判断出火箭当前的运行状态，预测潜在的故障，甚至在问题发生前就给出预警。这不仅仅是事后的维修，更是主动的、智能化的“健康管理”。此外，书中还提到了“退役火箭的数字化资产管理”，这让我看到了可持续发展和资源循环利用的潜力。这本书让我意识到，运载火箭的工程，并非仅仅止于发射那一刻，而是贯穿其整个“生命历程”。

评分☆☆☆☆☆

《运载火箭数字化工程(精)》这本书，让我对“项目管理”这个概念有了颠覆性的认知。我一直以为，项目管理就是按照时间表、预算来推进工作，处理各种突发事件。但这本书描绘的数字化项目管理，是一种更加智能、更加精细、更加全局的模式。书中关于“数字化项目集成管理平台”的构建，以及如何利用数据分析来优化资源分配、风险预警和进度预测，都让我感到眼前一亮。我特别关注到书中提到的“基于数据的进度控制与偏差分析”，它不再是简单地查看报表，而是通过对项目各环节数据的实时采集和分析，能够精准地识别出潜在的进度风险，并提前制定应对措施。这种“可视化、可预测”的项目管理，能够极大地提高项目的成功率和效率。书中还提及了“数字化沟通与协作工具”在项目管理中的应用，这使得跨部门、跨地域的团队协作变得更加顺畅和高效。这本书让我明白，未来的项目管理，将是技术与管理的深度融合，是数据驱动的决策过程。

评分☆☆☆☆☆

这本书中的“人机协作”和“知识管理”部分，让我看到了工程领域中“智能化”的另一层含义。我之前以为“智能化”主要体现在机器本身，但《运载火箭数字化工程(精)》让我认识到，人在其中的角色同样至关重要，而且是与机器协同进化的。书中描绘的“数字化工程知识库”的构建，以及如何将专家经验、设计规范、仿真模型等进行结构化、智能化地组织和管理，让我看到了知识传递和传承的新模式。我尤其对“智能辅助设计”和“专家系统”的应用感到惊叹，它们能够帮助工程师快速地检索信息、验证设计，甚至提供优化建议，极大地提升了工程师的工作效率和设计质量。而且，书中强调了“人机共创”的理念，即通过人与智能系统的紧密协作，共同完成复杂的工程任务。这种人与机器的相互赋能，将是未来工程领域的重要发展方向。这本书让我相信，数字化工程并非要取代人类，而是要让工程师们变得更加强大。

评分☆☆☆☆☆

《运载火箭数字化工程(精)》在“标准化与模块化”方面的阐述，让我看到了数字化工程如何为整个航天工业的体系化发展奠定基础。书中对于“数字化标准体系”的构建，以及如何将复杂的运载火箭分解成一系列标准化的模块，并实现模块之间的互联互通，让我觉得这是实现大规模、高效率生产的关键。我注意到书中关于“数字模型标准化”的讨论，即所有的设计、仿真、制造等环节都基于一套统一的、可重用的数字模型，这极大地降低了沟通成本和重复劳动。而且，这种模块化的设计理念，也为后续的升级改造和故障排除提供了极大的便利。我感觉，就像搭建乐高积木一样，通过标准化和模块化的数字组件，可以高效地组装出各种不同的运载火箭，并且能够根据任务需求进行快速的配置和优化。这种体系化的思路，是运载火箭工程走向成熟和普惠的重要保障。

评分☆☆☆☆☆

这本书在“可持续发展与绿色工程”方面的思考，也给我留下了深刻的印象。在航天领域，人们往往更关注性能和可靠性，但《运载火箭数字化工程(精)》却将数字化工程与环境保护和资源节约紧密地联系起来。书中关于“数字化仿真在材料选择与优化中的应用”，能够帮助工程师们选择更环保、更可持续的材料，并优化材料的使用量，减少浪费。此外，书中还提到了“数字化技术在降低能耗和减少排放方面的作用”，例如通过优化发动机设计和燃烧过程，或者通过数字化手段提高火箭的回收利用率。这种将绿色理念融入工程设计全生命周期的做法，让我看到了航天工程面向未来的责任感和前瞻性。这本书让我意识到，数字化工程不仅仅是为了追求更高的性能，更是为了实现更可持续、更负责任的工程发展。