本書介紹新一代系統(tǒng)建模語言SysML v2。宏觀介紹SysML v2產(chǎn)生背景、當(dāng)前國內(nèi)外SysML v2建模工具開發(fā)情況。重點(diǎn)介紹SysML v2語言架構(gòu)、新一代建模語言內(nèi)核、與SysML v1對比分析、SysML v1到 v2轉(zhuǎn)換規(guī)則,為具有SysML v1基礎(chǔ)的讀者提供遷移思路。詳細(xì)闡述SysML v2中的語言特色:模型開發(fā)過程凝練為全新的定義與使用模式、變體元素支持產(chǎn)品線工程開發(fā)、考慮時(shí)間維度的元素種類支持目標(biāo)對象的動態(tài)行為建模、完善的模型庫構(gòu)建與應(yīng)用。以通俗的汽車案例和可配置的滑翔炸彈貫穿全書,深入介紹SysML v2中的需求視圖、定義與使用視圖、互聯(lián)視圖、動作流視圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換視圖、通用視圖等,對每個(gè)視圖中呈現(xiàn)的元素及操作的關(guān)鍵點(diǎn)都使用注意的方式給出來。全書重點(diǎn)在于對 2025年新發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行解讀。
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1988.9~1992.7:中國礦業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)系機(jī)械制造及其自動化專業(yè),本科
1992.9~1995.7:浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)系機(jī)械制造及其自動化專業(yè),碩士
1997.9~2000.9:浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)系機(jī)械制造及其自動化專業(yè),博士1995.7~1997.7:浙江大學(xué)機(jī)械廠(外派澳門賀田工業(yè)有限公司),產(chǎn)品工程師
2000.10~2002.9:浙江大學(xué)CAD&CG國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,博士后
2002.10~2003.4:香港城市大學(xué)機(jī)械工程與工程管理系,博士后
2003.4~至今:浙江大學(xué)副研究員、教授、博士生導(dǎo)師Yue Cao, Yusheng Liu*, Xiaoping Ye, Jianjun Zhao, Su Gao. Software-physical synergetic design methodology of mechatronic systems based on formal functional models. Research in Engineering Design, 2020, 31(2), 235-255美國機(jī)械工程師學(xué)會會刊JCISE副主編
中核集團(tuán)MBSE專家
軍委裝備發(fā)展部載人登月MBSE專家
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 基于模型的系統(tǒng)工程 1
1.1.1 產(chǎn)生背景與發(fā)展歷史 1
1.1.2 MBSE三大支柱 3
1.1.3 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 10
1.2 SysML v2語言 11
1.2.1 SysML語言發(fā)展歷史 11
1.2.2 SysML v2的產(chǎn)生 13
1.2.3 SysML v2與v1.x對比 14
1.3 SysML v2建模工具 22
1.3.1 國外建模工具 22
1.3.2 國內(nèi)建模工具 27
1.4 小結(jié) 35
第2章 SysML v2總體介紹 36
2.1 引言 36
2.2 SysML v2語言架構(gòu) 36
2.2.1 SysML v2基礎(chǔ)語言結(jié)構(gòu) 37
2.2.2 SysML v2模型架構(gòu)層次 40
2.3 SysML v2關(guān)鍵特性 45
2.3.1 精確的語義定義 45
2.3.2 強(qiáng)化的模型一致性驗(yàn)證 46
2.3.3 增強(qiáng)的可組合性與復(fù)用能力 46
2.3.4 統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)建模與行為建模方式 46
2.3.5 支持模型可視化與文本表達(dá)的雙表示 46
2.3.6 開放的API 和服務(wù)接口 46
2.3.7 支持可擴(kuò)展性與領(lǐng)域特化 47
2.4 SysML v1.x 到v2 的轉(zhuǎn)換 48
2.4.1 核心模型映射 48
2.4.2 轉(zhuǎn)換過程中的建模優(yōu)化與調(diào)整點(diǎn) 53
2.5 主要元素介紹 54
2.5.1 模型組織與語義注釋類 55
2.5.2 定義與結(jié)構(gòu)建模類 59
2.5.3 屬性與數(shù)值建模類 65
2.5.4 行為建模類 69
2.5.5 需求與驗(yàn)證建模類 71
2.5.6 可視化與表達(dá)類 75
2.6 小結(jié) 76
第3章 需求視圖 78
3.1 引言 78
3.2 何時(shí)創(chuàng)建需求視圖 79
3.3 需求視圖外框 81
3.4 需求 82
3.4.1 需求定義與需求使用 82
3.4.2 滿足需求 86
3.4.3 關(guān)注定義與關(guān)注使用 87
3.4.4 參與者、主題與利益相關(guān)者 88
3.5 需求關(guān)系 90
3.5.1 所屬成員關(guān)系 91
3.5.2 跟蹤關(guān)系 91
3.5.3 派生關(guān)系 92
3.5.4 精化關(guān)系 92
3.5.5 滿足關(guān)系 93
3.5.6 需求驗(yàn)證關(guān)系 93
3.6 約束 93
3.6.1 約束定義與約束使用 94
3.6.2 斷言約束 95
3.7 用例 95
3.7.1 用例定義與用例使用 95
3.7.2 分析用例定義與分析用例使用 96
3.7.3 驗(yàn)證用例定義與驗(yàn)證用例使用 98
3.7.4 包含用例 98
3.8 小結(jié) 98
第4章 定義與使用視圖 99
4.1 引言 99
4.2 何時(shí)創(chuàng)建定義與使用視圖 99
4.3 定義與使用視圖外框 100
4.4 定義與使用 100
4.4.1 定義元素 102
4.4.2 使用元素 104
4.4.3 組合與引用 109
4.4.4 多重性 110
4.4.5 其他類型的關(guān)鍵字 112
4.4.6 有效名稱 113
4.4.7 特征鏈 114
4.4.8 變化點(diǎn)和變體 116
4.4.9 隱式特化 119
4.5 特征 120
4.6 特化 121
4.7 事件實(shí)體 123
4.7.1 時(shí)間片和快照 126
4.7.2 個(gè)體 129
4.7.3 事件 132
4.8 端口 133
4.9 共軛端口 135
4.10 屬性 137
4.11 枚舉 138
4.12 小結(jié) 141
第5章 互聯(lián)視圖 142
5.1 引言 142
5.2 何時(shí)創(chuàng)建互聯(lián)視圖 142
5.3 互聯(lián)視圖外框 143
5.4 項(xiàng) 144
5.5 連接 146
5.5.1 交叉子集化關(guān)系 148
5.5.2 連接的繼承語義 152
5.6 綁定使用元素 154
5.7 特征值 156
5.7.1 固定綁定特征值 157
5.7.2 固定初始特征值 157
5.7.3 默認(rèn)特征值 158
5.7.4 派生特征值 159
5.8 時(shí)序連接器使用 159
5.9 接口 161
5.10 分配 163
5.11 互聯(lián)視圖與內(nèi)部模塊圖對比 165
5.12 小結(jié) 167
第6章 動作流視圖 169
6.1 引言 169
6.2 何時(shí)創(chuàng)建動作流視圖 170
6.3 動作流視圖外框 171
6.4 基本動作 172
6.4.1 動作定義與動作使用 172
6.4.2 動作組合 175
6.5 流和載荷 177
6.6 對象節(jié)點(diǎn) 179
6.6.1 動作中的項(xiàng) 180
6.6.2 動作參數(shù) 181
6.6.3 流與非流 182
6.7 邊 184
6.7.1 項(xiàng)流 184
6.7.2 流連接 184
6.7.3 時(shí)序連接器使用 186
6.7.4 連續(xù)項(xiàng)流 186
6.7.5 時(shí)序流 187
6.8 控制節(jié)點(diǎn) 188
6.8.1 起始節(jié)點(diǎn)和結(jié)束節(jié)點(diǎn) 188
6.8.2 決策節(jié)點(diǎn) 190
6.8.3 合并節(jié)點(diǎn) 191
6.8.4 分叉節(jié)點(diǎn) 192
6.8.5 連接節(jié)點(diǎn) 193
6.9 特殊動作 195
6.9.1 執(zhí)行動作 195
6.9.2 賦值動作 196
6.9.3 發(fā)送動作和接收動作 197
6.9.4 條件動作 198
6.9.5 循環(huán)動作 199
6.9.6 計(jì)算 200
6.10 小結(jié) 201
第7章 狀態(tài)轉(zhuǎn)換視圖 202
7.1 引言 202
7.2 何時(shí)創(chuàng)建狀態(tài)轉(zhuǎn)換視圖 203
7.3 狀態(tài)轉(zhuǎn)換視圖外框 204
7.4 狀態(tài) 205
7.4.1 狀態(tài)定義與狀態(tài)使用 206
7.4.2 簡單狀態(tài) 208
7.4.3 展示狀態(tài) 209
7.4.4 起始狀態(tài)與結(jié)束狀態(tài) 211
7.4.5 復(fù)合狀態(tài) 211
7.4.6 子狀態(tài) 213
7.4.7 并行狀態(tài) 215
7.5 轉(zhuǎn)換 218
7.5.1 外部轉(zhuǎn)換 219
7.5.2 內(nèi)部轉(zhuǎn)換 219
7.5.3 完成轉(zhuǎn)換 220
7.5.4 組合轉(zhuǎn)換 221
7.6 狀態(tài)里的動作 222
7.6.1 Entry Action 222
7.6.2 Do Action 223
7.6.3 Exit Action 224
7.7 偽狀態(tài) 225
7.8 小結(jié) 225
第8章 包視圖 227
8.1 引言 227
8.2 何時(shí)創(chuàng)建包視圖 227
8.3 包和命名空間 229
8.4 包視圖外框 230
8.5 包視圖中的關(guān)系 231
8.5.1 所屬成員關(guān)系 231
8.5.2 導(dǎo)入關(guān)系 233
8.5.3 導(dǎo)入過濾 238
8.5.4 依賴關(guān)系 239
8.6 根命名空間 240
8.7 庫包 241
8.8 小結(jié) 242
第9章 通用視圖 243
9.1 引言 243
9.2 何時(shí)創(chuàng)建通用視圖 244
9.3 通用視圖外框 244
9.4 通用元素 245
9.4.1 評論 245
9.4.2 文檔 245
9.4.3 文本表示 245
9.4.4 注釋 246
9.5 小結(jié) 246
第10章 擴(kuò)展視圖 247
10.1 引言 247
10.2 何時(shí)創(chuàng)建擴(kuò)展視圖 247
10.3 擴(kuò)展視圖創(chuàng)建 248
10.4 元數(shù)據(jù) 249
10.4.1 語義元數(shù)據(jù) 251
10.4.2 用戶自定義關(guān)鍵字 253
10.5 擴(kuò)展視圖使用 254
10.6 小結(jié) 257
第11章 幾何視圖 258
11.1 引言 258
11.2 何時(shí)創(chuàng)建幾何視圖 258
11.3 幾何視圖創(chuàng)建 258
11.3.1 結(jié)構(gòu)圖回顧 258
11.3.2 幾何視圖創(chuàng)建具體步驟 260
11.4 幾何庫回顧 262
11.5 復(fù)合部件幾何視圖 263
11.5.1 組成部件幾何形狀 263
11.5.2 復(fù)合部件基準(zhǔn)定義 266
11.5.3 組成部件坐標(biāo)變換 267
11.6 CSG建模 273
11.7 幾何約束 276
11.8 小結(jié) 278
第12章 追溯圖 280
12.1 引言 280
12.2 何時(shí)創(chuàng)建追溯圖 280
12.3 追溯圖創(chuàng)建 281
12.4 追溯圖使用 283
12.5 小結(jié) 284
第13章 關(guān)系矩陣 286
13.1 引言 286
13.2 何時(shí)創(chuàng)建關(guān)系矩陣 286
13.3 關(guān)系矩陣創(chuàng)建 287
13.4 關(guān)系矩陣使用 290
13.5 小結(jié) 292
第14章 通用表 293
14.1 引言 293
14.2 何時(shí)創(chuàng)建通用表 293
14.3 通用表創(chuàng)建 294
14.4 通用表使用 296
14.5 小結(jié) 297