本書介紹新一代系統(tǒng)建模語言SysML v2。宏觀介紹SysML v2產生背景、當前國內外SysML v2建模工具開發(fā)情況。重點介紹SysML v2語言架構、新一代建模語言內核、與SysML v1對比分析、SysML v1到 v2轉換規(guī)則,為具有SysML v1基礎的讀者提供遷移思路。詳細闡述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、變體元素支持產品線工程開發(fā)、考慮時間維度的元素種類支持目標對象的動態(tài)行為建模、完善的模型庫構建與應用。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、互聯視圖、動作流視圖、狀態(tài)轉換視圖、通用視圖等,對每個視圖中呈現的元素及操作的關鍵點都使用注意的方式給出來。全書重點在于對 2025年新發(fā)布的標準規(guī)范進行解讀。
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1988.9~1992.7:中國礦業(yè)大學機械工程學系機械制造及其自動化專業(yè),本科
1992.9~1995.7:浙江大學機械工程學系機械制造及其自動化專業(yè),碩士
1997.9~2000.9:浙江大學機械工程學系機械制造及其自動化專業(yè),博士1995.7~1997.7:浙江大學機械廠(外派澳門賀田工業(yè)有限公司),產品工程師
2000.10~2002.9:浙江大學CAD&CG國家重點實驗室,博士后
2002.10~2003.4:香港城市大學機械工程與工程管理系,博士后
2003.4~至今:浙江大學副研究員、教授、博士生導師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美國機械工程師學會會刊JCISE副主編
中核集團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 產生背景與發(fā)展歷史 1
1.1.2 MBSE三大支柱 3
1.1.3 國內外應用現狀 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 國內建模工具 27
1.4 小結 35
第2章 SysML v2總體介紹 36
2.1 引言 36
2.2 SysML v2語言架構 36
2.2.1 SysML v2基礎語言結構 37
2.2.2 SysML v2模型架構層次 40
2.3 SysML v2關鍵特性 45
2.3.1 精確的語義定義 45
2.3.2 強化的模型一致性驗證 46
2.3.3 增強的可組合性與復用能力 46
2.3.4 統(tǒng)一的結構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的雙表示 46
2.3.6 開放的API 和服務接口 46
2.3.7 支持可擴展性與領域特化 47
2.4 SysML v1.x 到v2 的轉換 48
2.4.1 核心模型映射 48
2.4.2 轉換過程中的建模優(yōu)化與調整點 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 定義與結構建模類 59
2.5.3 屬性與數值建模類 65
2.5.4 行為建模類 69
2.5.5 需求與驗證建模類 71
2.5.6 可視化與表達類 75
2.6 小結 76
第3章 需求視圖 78
3.1 引言 78
3.2 何時創(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 關注定義與關注使用 87
3.4.4 參與者、主題與利益相關者 88
3.5 需求關系 90
3.5.1 所屬成員關系 91
3.5.2 跟蹤關系 91
3.5.3 派生關系 92
3.5.4 精化關系 92
3.5.5 滿足關系 93
3.5.6 需求驗證關系 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 驗證用例定義與驗證用例使用 98
3.7.4 包含用例 98
3.8 小結 98
第4章 定義與使用視圖 99
4.1 引言 99
4.2 何時創(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 其他類型的關鍵字 112
4.4.6 有效名稱 113
4.4.7 特征鏈 114
4.4.8 變化點和變體 116
4.4.9 隱式特化 119
4.5 特征 120
4.6 特化 121
4.7 事件實體 123
4.7.1 時間片和快照 126
4.7.2 個體 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 141
第5章 互聯視圖 142
5.1 引言 142
5.2 何時創(chuàng)建互聯視圖 142
5.3 互聯視圖外框 143
5.4 項 144
5.5 連接 146
5.5.1 交叉子集化關系 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 默認特征值 158
5.7.4 派生特征值 159
5.8 時序連接器使用 159
5.9 接口 161
5.10 分配 163
5.11 互聯視圖與內部模塊圖對比 165
5.12 小結 167
第6章 動作流視圖 169
6.1 引言 169
6.2 何時創(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 179
6.6.1 動作中的項 180
6.6.2 動作參數 181
6.6.3 流與非流 182
6.7 邊 184
6.7.1 項流 184
6.7.2 流連接 184
6.7.3 時序連接器使用 186
6.7.4 連續(xù)項流 186
6.7.5 時序流 187
6.8 控制節(jié)點 188
6.8.1 起始節(jié)點和結束節(jié)點 188
6.8.2 決策節(jié)點 190
6.8.3 合并節(jié)點 191
6.8.4 分叉節(jié)點 192
6.8.5 連接節(jié)點 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 計算 200
6.10 小結 201
第7章 狀態(tài)轉換視圖 202
7.1 引言 202
7.2 何時創(chuàng)建狀態(tài)轉換視圖 203
7.3 狀態(tài)轉換視圖外框 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)與結束狀態(tài) 211
7.4.5 復合狀態(tài) 211
7.4.6 子狀態(tài) 213
7.4.7 并行狀態(tài) 215
7.5 轉換 218
7.5.1 外部轉換 219
7.5.2 內部轉換 219
7.5.3 完成轉換 220
7.5.4 組合轉換 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 225
第8章 包視圖 227
8.1 引言 227
8.2 何時創(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 包視圖中的關系 231
8.5.1 所屬成員關系 231
8.5.2 導入關系 233
8.5.3 導入過濾 238
8.5.4 依賴關系 239
8.6 根命名空間 240
8.7 庫包 241
8.8 小結 242
第9章 通用視圖 243
9.1 引言 243
9.2 何時創(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 246
第10章 擴展視圖 247
10.1 引言 247
10.2 何時創(chuàng)建擴展視圖 247
10.3 擴展視圖創(chuàng)建 248
10.4 元數據 249
10.4.1 語義元數據 251
10.4.2 用戶自定義關鍵字 253
10.5 擴展視圖使用 254
10.6 小結 257
第11章 幾何視圖 258
11.1 引言 258
11.2 何時創(chuàng)建幾何視圖 258
11.3 幾何視圖創(chuàng)建 258
11.3.1 結構圖回顧 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 復合部件幾何視圖 263
11.5.1 組成部件幾何形狀 263
11.5.2 復合部件基準定義 266
11.5.3 組成部件坐標變換 267
11.6 CSG建模 273
11.7 幾何約束 276
11.8 小結 278
第12章 追溯圖 280
12.1 引言 280
12.2 何時創(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 284
第13章 關系矩陣 286
13.1 引言 286
13.2 何時創(chuàng)建關系矩陣 286
13.3 關系矩陣創(chuàng)建 287
13.4 關系矩陣使用 290
13.5 小結 292
第14章 通用表 293
14.1 引言 293
14.2 何時創(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 297