本書主要分析了現(xiàn)行產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)標準體系存在的問題,介紹了新一代GPS標準體系的提出背景與形成過程,闡述了自主創(chuàng)新研究新一代GPS國際標準的重要意義,展望了新一代GPS國際標準的發(fā)展趨勢,并分章重點論述了新一代GPS國際標準體系結(jié)構(gòu)、理論體系、不確定度理論、系列國際標準技術(shù)要求及應(yīng)用、表面濾波技術(shù)以及智能知識庫系統(tǒng)等內(nèi)容。
當今世界,科學技術(shù)日新月異,知識經(jīng)濟方興未艾,綜合國力競爭日趨激烈。面對日益激烈的國際競爭,立足國情,我國只能走建設(shè)創(chuàng)新型國家的發(fā)展道路,把提高自主創(chuàng)新能力作為調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變增長方式、提高國家競爭力的中心環(huán)節(jié)。而科技和人才,特別是創(chuàng)新人才是建設(shè)創(chuàng)新型國家和提高自主創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。實施科教興國、人才強國戰(zhàn)略,建設(shè)創(chuàng)新型國家,構(gòu)建社會主義和諧社會,高等學校肩負著重大歷史使命。教育大計,人才為本。人才問題,始終是高等學校改革與發(fā)展的核心問題和頭等大事。加快建設(shè)高等學校高層次人才隊伍,努力培養(yǎng)和造就一批在國際上有重要影響的學術(shù)大師、戰(zhàn)略科學家和學科帶頭人,是發(fā)展我國高等教育事業(yè)的必然要求,也是關(guān)系社會主義現(xiàn)代化建設(shè)全局的重要任務(wù)。
為貫徹落實科教興國和人才強國戰(zhàn)略,推進我國高等學校高層次人才隊伍建設(shè),教育部與香港李嘉誠基金會于1998年共同啟動了“長江學者獎勵計劃”。該計劃自實施以來,在黨和國家領(lǐng)導人的高度重視和關(guān)心下,在國家財政等有關(guān)部門、高等學校和社會各界的大力支持下,取得了顯著成效,在海內(nèi)外引起了強烈反響。諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧評價“長江學者獎勵計劃”是“一個非常了不起的壯舉”,“是20世紀末21世紀初中國實施科教興國戰(zhàn)略的一個非常重要的環(huán)節(jié)!
長江學者群英薈萃,碩果累累。“長江學者獎勵計劃”的實施吸引、匯聚和造就了一大批優(yōu)秀拔尖人才。目前全國88所高等學校聘任727位長江學者,先后有6位優(yōu)秀學者獲得“長江學者成就獎”,31位長江學者被聘為“973”首席科學家,24位長江學者當選為中國科學院、中國工程院院士。
蔣向前,長江學者,華中科技大學教授、博士生導師,教育部制造技術(shù)國際標準研究中心主任,全國高;Q性與測量技術(shù)研究會理事長,英國哈德斯菲爾德大學精密技術(shù)中心終身教授。具有14年從事汽車工業(yè)幾何測量的經(jīng)驗,并具有近20年從事表面與幾何形狀測量研究的經(jīng)歷。先后承擔英國皇家科學院重大基礎(chǔ)研究項目,以及中國國家自然科學基金委員會“國家杰出青年基金”項目、科技部重大技術(shù)標準專項和教育部重大基礎(chǔ)研究項目。系國際標準化組織ISO/TC 213(幾何產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范與認證)專家組成員、英國貿(mào)工部DTl測量顧問委員會成員、中國產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范標準化技術(shù)委員會SACFrC 240委員。先后出席ISO/TC 213在法國、英國、西班牙、美國、墨西哥、波蘭、德國等召開的第10次至22次全體會議。負責“樣條小波標準軟件和軟件量規(guī)”及“高斯濾波器”等6項國際標準研究和制定工作,同時負責制定有關(guān)濾波技術(shù)的9項中國國家新標準提案。在測量科學與表面計量領(lǐng)域發(fā)表學術(shù)論文150余篇。其中SCI收錄31篇,EI收錄26篇,ISTP收錄26篇。主編學術(shù)著作1部,合著4部。擔任英國物理學會2006年兩期特刊的主編。蔣向前的博士學位論文《曲面表面形貌檢測理論與方法的研究》于1999年入選中國首屆百篇“全國優(yōu)秀博士論文”。因其在表面計量領(lǐng)域的杰出成就,于2006年3月榮膺英國皇家學會頒發(fā)的“Wolfson杰出研究成就獎”,同年還榮獲英國國家獎“英國亞洲女性杰出成就獎”。成為第1位獲此殊榮的華人,并被評選為2006年度“《中國婦女》時代人物”。
第1章 緒論
1.1 現(xiàn)行產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范標準體系及其存在的問題
1.2 新一代GPS標準體系的提出
1.3 新一代GPS標準體系的發(fā)展趨勢與研究展望
1.4 中國制造業(yè)與標準化
1.5 自主創(chuàng)新開展新一代GPS國際標準研究的意義
1.6 對我國實施新一代GPS標準體系策略的建議
第2章 新一代GPS國際標準體系結(jié)構(gòu)
2.1 新一代GPS國際標準的范圍
2.2 新一代GPS國際標準構(gòu)成原則
2.3 新一代GPS國際標準體系結(jié)構(gòu)
2.3.1 基礎(chǔ)GPS標準
2.3.2 通用GPS標準
2.3.3 補充GPS標準
2.3.4 綜合GPS標準
第3章 新一代GPS的理論體系
3.1 新一代GPS系統(tǒng)模型
3.2 新一代GPS的理論體系框架
3.3 新一代GPS的關(guān)鍵理論與應(yīng)用技術(shù)
3.3.1 表面模型
3.3.2 幾何要素
3.3.3 幾何要素獲取的數(shù)學工具
3.3.4 規(guī)范與認證操作
3.3.5 操作算子
3.3.6 不確定度
3.4 新一代GPS理論的應(yīng)用實例
3.4.1 規(guī)范操作實例
3.4.2 產(chǎn)品幾何功能、設(shè)計、制造與檢驗表達規(guī)范
3.5 新一代GPS國際標準體系特點
第4章 新一代GPS不確定度理論
4.1 新一代GPS不確定度概述
4.1.1 新一代GPS不確定度基本概念
4.1.2 新一代GPS不確定度的影響
4.2 基于新一代GPS不確定度的判定原則
4.2.1 基于測量不確定度的判定原則
4.2.2 基于依從不確定度的判定原則
4.2.3 基于總體不確定度的判定原則
4.3 新一代GPS標準鏈依從不確定度的計算框架
4.3.1 標準鏈的建模
4.3.2 依從不確定度的計算流程
4.4 實例研究——最小二乘擬合不確定度的傳遞規(guī)律
4.4.1 平面度最小二乘擬合的基本原理
4.4.2 平面度最小二乘擬合的依從不確定度計算
4.4.3 實驗分析
第5章 新一代GPS系列國際標準的技術(shù)內(nèi)容及應(yīng)用
5.1 概述
5.I.1 尺寸公差
5.1.2 幾何公差
5.1.3 表面結(jié)構(gòu)
5.2 Iso極限與配合標準及應(yīng)用
5.2.1 基本術(shù)語
5.2.2 標準公差值的計算
5.2.3 基本偏差的計算
5.2.4 公差與配合的表示
5.2.5 尺寸公差的標注
5.3 幾何公差標準及應(yīng)用
5.3.1 概述
5.3.2 幾何公差項目及其定義
5.3.3 幾何公差的標注
5.3.4 幾何公差原則
5.4 表面結(jié)構(gòu)標準及應(yīng)用
5.4.1 二維表面結(jié)構(gòu)的基本術(shù)語與定義
5.4.2 二維表面粗糙度的選用與標注
5.4.3 表面輪廓參數(shù)符號的等價表示與評定流程
5.4.4 三維表面結(jié)構(gòu)標準的研究與現(xiàn)狀
第6章 新一代GPS表面濾波技術(shù)
6.1 概述
6.2 表面濾波技術(shù)的發(fā)展
6.2.1 多項式擬合法
6.2.2 2Rc濾波器濾波法
6.2.3 高斯濾波
6.2.4 樣條濾波
6.2.5 小波濾波
6.2.6 Motif法
6.2.7 分形法
6.3 新一代GPS典型濾波器
6.3.1 線性輪廓濾波器
6.3.2 經(jīng)典高斯濾波器
6.3.3 穩(wěn)健高斯濾波器
第7章 新一代GPS智能知識庫系統(tǒng)
7.1 概述
7.2 新一代GPS智能知識庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
7.2.1 基本框架
7.2.2 技術(shù)指標
7.2.3 數(shù)據(jù)信息流
7.2.4 知識表示方法的選擇
7.2.5 系統(tǒng)與cAx的集成方案
7.3 新一代GPS智能知識庫系統(tǒng)的設(shè)計
7.3.1 知識庫系統(tǒng)框架邏輯視圖
7.3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
7.3.3 知識推理
7.3.4 數(shù)據(jù)流
7.4 實例研究——直徑公差設(shè)計的智能知識庫系統(tǒng)
7.4.1 直徑公差設(shè)計
7.4.2 直徑的評定算法
7.4.3 程序操作流程
參考文獻
附錄
附錄A 新一代GPS標準體系框架
附錄B 新一代GPS通用標準矩陣
附錄C 新一代GPS標準清單
索引