（机械设计及理论专业论文）汽车正向开发中若干工程数据库系统的研究.pdf

二肥工业大学删r 。i 一 门 主 答辩委员会签名：( 工作单位、职称) 席：暾 中国科学技术大学教授( 博导) 委员：杂f 妇合肥工业大学袅授( 博导) 令肥工业大学穆授( 博导 导师：鸳名复， 合肥工业大学研究员 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金胆王些太堂 或其他教育 机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献 均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：罗哇滴 签字日期： 歹。ij 年4 月笛日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解佥魍王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅。本人授权金照王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：童d 渭 导师签名： 铱荔 签字日期：2 一1 1 年4 月2 5 日 签字日期：2 0 lf 年4 月2 步日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 汽车正向开发中若干工程数 摘要 汽车正向开发能力代表着汽车企业的技术 力，一方面要以自主开发汽车关键技术为核心， 掌握汽车产品开发和制造的核心技术，全面提 方面，实现在产品技术创新的同时，需要将相 理，形成面向正向设计的数据库系统。建立面 统、采用信息化新技术改造传统产业、积累产 艺、试验数据以及宝贵的经验等信息，并能在 全面提升设计技术水平、提高自主创新能力的有效手段。 本文采用b s 三层模式结构和模块化设计方法，基于a s p n e t 技术，以s o l s e r v e r 作为后台数据库，建立了汽车用户需求数据库系统、材料性能数据库系 统和n v h 性能数据库系统，形成支撑整车正向工程设计的工程数据库系统。 论文介绍了数据库系统的研究背景及现状，详细阐述了系统开发所涉及到 的各种技术、软件开发工具及选用的理由。同时重点阐述了用户需求数据库系 统、材料性能数据库系统和n v h 性能数据库系统的设计和实现部分。 关键词：正向开发；工程数据库系统；需求分析；b s ；a s p n e t s t u d yo ns o m ee n g i n e e r i n gd a t a b a s es y s t e m s i np o s i t i v e d e v e l o p m e n to fa u t o m o t i v e a b s t r a c t a u t o m o t i v ep o s i t i v ed e v e l o p m e n ta b i l i t yr e p r e s e n t st h et e c h n i c a ls t r e n g t ho f a u t o m o t i v ee n t e r p r i s e s t oi m p r o v ep o s i t i v ed e v e l o p m e n ta b i l i t yo fa u t o m o t i v e ， a u t o m o t i v e e n t e r p r i s e s s h o u l dr e g a r dt h ei n d e p e n d e n td e v e l o p m e n to fk e y t e c h n o l o g i e sa si t si m p o r t a n tw o r k ，s h o u l dc o n s t r u c ta n di m p r o v et h ed e v e l o p m e n t p r o c e s so fp r o d u c t s a u t o m o t i v ee n t e r p r i s e sa l s os h o u l dm a s t e r t h ek e yt e c h n o l o g i e s o ft h ed e v e l o p m e n ta n dt h em a n u f a c t u r i n go fa u t o m o t i v ep r o d u c t s t h e s em e a s u r e s c a ne n h a n c et h e i ro w na b i l i t yo fi n d e p e n d e n tr e s e a r c h a n d d e v e l o p m e n t f u r t h e r m o r e ，t h er e l e v a n td a t aa n de x p e r i e n c e so b t a i n e di np r o d u c t sd e v e l o p m e n t s h o u l db eo r g a n i z e da n dm a n a g e dr e a s o n a b l y ，a n dt h ed a t a b a s es y s t e mf o rp o s i t i v e d e v e l o p m e n to fa u t o m o t i v es h o u l db ef o r m e d a f t e r e s t a b l i s h i n g a n e n g i n e e r i n g d a t a b a s e s y s t e m f o rt h e p o s i t i v e d e v e l o p m e n t o fa u t o m o t i v e ，w ec a na d o p tn e wi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g i e st o t r a n s f o r mt r a d i t i o n a li n d u s t r i e s b a s e do nt h ed a t a b a s es y s t e m ，w ec a na c c u m u l a t ea l o to fd a t ai n c l u d i n ga u t o m o t i v ed e s i g n ，v i r t u a ls i m u l a t i o n ，p r o c e s s ，t e s td a t aa n d o t h e rv a l u a b l ee x p e r i e n c e di n f o r m a t i o n t h e s ed a t ac a na l s ob eu s e dt od e v e l o p n e wp r o d u c t s t h e s em e a s u r e sa r et h ee f f e c t i v em e a n st oe n h a n c et h et e c h n o l o g i c a l l e v e la n dt h es e l f - i n n o v a t i o na b i l i t y b a s e do na s p n e ta n ds q ls e r v e rt e c h n o l o g i e s ，t h r e ed a t a b a s es y s t e m s i n c l u d i n gu s e r s d e m a n d ，m a t e r i a lp r o p e r t i e sa n dn v hp r o p e r t i e sa r ee s t a b l i s h e d u s i n gt h em e t h o do fb st h r e e - t i e rm o d e ls t r u c t u r ea n dm o d u l a rd e s i g n t h e d a t a b a s es y s t e m sc a ns u p p o r tt h ep o s i t i v ed e v e l o p m e n to fa u t o m o t i v e i nt h ep a p e rt h er e s e a r c hb a c k g r o u n da n dt h er e s e a r c hs t a t u so fd a t a b a s e s y s t e ma r ef i r s t l yi n t r o d u c e d ，a n dt h e nt h et e c h n o l o g i e sa n ds o f t w a r ed e v e l o p m e n t t o o l sw h i c ha r eu s e df o rd e v e l o p i n gt h ed a t a b a s es y s t e ma r ep r e s e n t e d f i n a l l y , t h e p r o c e d u r ef o rd e s i g n i n ga n di m p l e m e n t a i n go ft h r e ed a t a b a s es y s t e ma r ed e s c r i b e d i nd e t a i l k e y w o r d s ：p o s i t i v ed e v e l o p m e n t ；e n g i n e e r i n g d a t a b a s e s y s t e m ；d e m a n d a n a l y s is ；b s ；a sp n e t 致谢 时间过的很快，在斛兵塘畔的三年硕士求学生涯即将结束，回首即将过去 的三年硕士生活，无论在学习、科研，还是在生活中，我都得到了许多老师、 同学和朋友的关心与帮助，点点滴滴我都将永远铭记于心。 值此论文脱稿之际，首先衷心感谢我的导师毕传兴教授三年来对我的传道、 授业和解惑。毕老师渊博的知识，严谨的治学态度，精辟的学术见解，高度的 敬业精神，勤奋的工作作风，让我耳濡目染并受益终生。在以后的学习、工作 和生活中，我都将铭记毕老师在学业上给予我的耳提面命的指导，生活上给予 我的无微不至的关心。 感谢陈剑教授，陈老师独特的思考方式，丰富的项目实践经验，解决了在 项目开展过程中我所遇到的疑惑和难点。值此论文完成之际，谨向陈老师表示 衷心的感谢和崇高的敬意。感谢张永斌老师、徐亮老师在论文撰写过程中给予 我的帮助和悉心的指导。 在工作开展和论文撰写过程中，相互交流和沟通给予我很大的启发。在这 里，感谢课题组的付东旭、张戎斌、赵伦桥、赵永光、郭付洋在项目开展方面 给予我的帮助和建议。同时要感谢研究所的张波、高海慧、骆钰祺、张猛、陈 勇敢、江俊等同学曾经给予我的帮助和建议，和你们共同生活和学习的日子将 让我终生难忘。 至亲不谢，但我仍要感谢我的父母和家人，正是由于你们无微不至的关怀、 不知疲倦的付出和默默无闻的支持，我的学业才能得以顺利完成。感谢我的女 友，在共同的学习和生活中，她始终默默支持我，鼓励我不断进步。 三年时间只是人生旅途中短暂的一段，但在这里所学到的一切将让我受用 终身，再次感谢所有帮助和关心过我的人们! 作者：刘涛 2 0 11 年3 月于合肥 目录 第一章绪论“1 1 1 课题来源、研究目的与意义1 1 2 国内外研究概况：2 1 3 本文的主要内容和结构安排4 第二章系统开发的理论基础和关键技术5 2 1 n e tf r a m e w o r k 概述5 2 1 1 通用语言运行时( c l r ) 6 2 1 2 n e t 框架类库7 2 2a sp n e t 技术7 2 2 1a s p 和a s p n e t 8 2 2 2a s p n e t 结构小9 2 2 3a s p n e t 程序结构9 2 3a d o n e t 技术1 0 2 3 1 数据访问的层次结构1 0 2 3 2 数据集与数据提供程序1 l 2 4c 群语言概述1 3 2 5 建立a s p n e t 开发及运行环境1 4 2 5 1 硬件环境的要求和配置1 4 2 5 2 软件环境的要求和配置1 4 2 6s q ls e r v e r 2 0 0 5 数据库管理系统1 5 2 6 1s q ls e r v e r 2 0 0 5 的特点15 2 6 2s q ls e r v e r 2 0 0 5 的安全体系结构。1 5 2 6 3s q ls e r v e r 2 0 0 5 的权限管理1 6 2 7 本章小结1 7 第三章用户需求数据库系统的设计与实现1 8 3 1 用户需求数据库系统的需求分析1 8 3 1 1 用户需求分析的驱动模型1 8 3 1 2 系统面向的用户及功能1 9 3 2 用户需求数据库系统的设计2 0 3 2 1 系统设计原则2 0 3 2 2 系统体系结构2 0 3 2 3 系统功能设计j 2 2 3 3 数据库设计2 4 3 3 1 数据库设计目标和原则2 5 3 3 2 数据库主要表的设计2 5 3 3 3 数据库表结构2 7 3 4 系统主要模块的详细设计与实现2 8 3 4 1 系统登录模块2 8 3 4 2 系统管理模块2 9 3 4 3 普通用户模块3 0 3 4 4 特殊用户模块3 2 3 5 整车品质满意度的模糊综合评判3 3 3 5 1 多级模糊综合评判的原理及步骤3 3 3 5 2 建立整车品质满意度评价指标体系3 3 3 5 3 确定评价指标的权重3 3 3 5 4 应用实例3 5 3 6 本章小结3 6 第四章汽车材料性能数据库系统的设计与实现3 7 4 1 材料性能数据库系统的需求分析3 7 4 2 材料性能数据库系统的设计3 8 4 2 1 系统流程图的建立，3 8 4 2 2 系统体系结构3 9 4 2 3 系统功能设计3 9 4 3 材料性能数据库系统的数据表达规范4 3 4 4 系统主要模块的详细设计与实现4 6 4 4 1 系统登录模块4 6 4 4 2 普通用户模块4 6 4 4 3 数据管理员模块4 8 4 4 4 系统管理模块4 8 4 5 本章小结5 0 第五章汽车n v h 性能数据库系统的设计与实现5 1 5 1n v h 性能数据库系统的需求分析5 1 5 2n v h 性能数据库系统的设计5 2 5 2 1 系统流程图的建立5 2 5 2 2 系统体系结构5 3 5 2 3 系统功能设计5 3 5 3 数据库设计5 5 5 3 1 数据库主要表的设计5 5 5 3 2 数据表结构5 6 5 4 系统主要模块的详细设计与实现5 6 5 4 1 系统登录模块5 6 5 4 2 系统管理模块5 7 5 4 3 数据管理员模块：6 0 5 4 4 普通用户模块6 0 5 5 本章小结6 1 第六章总结与展望6 2 6 1 全文总结6 2 6 2 研究展望一6 3 参考文献6 4 攻读硕士学位期间发表的论文6 8 插图清单 图1 1面向汽车正向开发的工程数据库系统构成简图2 图2 1n e t 平台基本结构6 图2 2a s p n e t 的基础结构一9 图2 3a s e n e t 程序结构o 9 图2 4 系统体系结构1 0 图2 5a d o n e t 的层次结构1 1 图2 6数据集和数据提供器之间的关联性1 1 图2 7s q ls e r v e r 的安全体系结构一1 6 图3 1用户需求分析驱动模型1 9 图3 2系统体系结构图2 1 图3 3系统总体框架2 2 图3 4系统管理模块工作流程图2 3 图3 5普通用户工作流程图2 3 图3 6特殊用户工作流程图- 2 4 图3 7系统数据表关系图2 7 图3 8系统主界面。2 8 图3 9用户登录界面2 8 图3 1 0 新用户注册界面2 8 图3 1 1 管理员登录及管理界面2 9 图3 1 2 用户管理界面2 9 图3 1 3 车型基本参数查询界面2 9 图3 1 4 车型基本参数查询结果界面3 0 图3 1 5 车型基本参数管理界面3 0 图3 1 6 普通用户车型查询界面3 0 图3 1 7 车型详细参数界面3 1 图3 1 8 车型基本参数对比界面3 1 图3 1 9 普通用户车型性能主观评价界面3 1 图3 2 0 特殊用户查看用户群体及属性界面3 2 图3 2 1 特殊用户查看用户评价信息界面3 2 图3 2 2 特殊用户查看用户需求信息界面3 2 图4 1系统流程图3 8 图4 2系统体系结构3 9 图4 3系统总体框架4 0 图4 4系统前台功能模块图4 0 图4 5系统后台功能模块图4 1 图4 6系统管理工作流程图4 2 图4 - 7普通用户工作流程图4 2 图4 8数据管理员工作流程图4 3 图4 9系统登录界面4 6 图4 1 0 系统主界面4 7 图4 1 l 钢材料界面4 7 图4 1 2d c 0 6 的钢材料的详细信息4 7 图4 1 3d c 0 6 的钢材料的详细信息一4 8 图4 1 4 非普通用户的查询界面4 8 图4 1 5 普通用户设置界面4 9 图4 1 6 普通用户管理界面4 9 图4 1 7 普通用户管理界面4 9 图4 1 8 系统管理员管理界面4 9 图4 1 9 系统管理员添加界面5 0 图4 2 0 系统管理员修改界面5 0 图5 1系统流程图5 2 图5 2系统功能模块图5 3 图5 3系统体系结构5 3 图5 4系统的总体框架5 4 图5 5系统部分数据表关系图5 6 图5 6系统登录界面5 6 图5 7系统主界面5 6 图5 8用户信息管理界面5 7 图5 9用户信息更新界面5 7 图5 1 0 车型查询界面5 7 图5 1 1 车型详细基本参数界面5 8 图5 1 2 车型基本参数修改界面5 8 图5 1 3n v h 性能参数管理界面5 8 图5 1 2 自车身模态修改界面5 9 图5 1 5 前舱盖模态刚度参数修改界面5 9 图5 1 3 前侧门模态刚度修改界面5 9 图5 1 4 定置怠速车内噪声与振动参数信息修改界面5 9 图5 - 1 8 通过和启动熄火噪声与振动信息下载界面6 0 图5 - 1 9 后侧门关键点静刚度信息对比界面6 0 图5 2 0 普通用户个人信息维护界面。6 0 图5 2 l 普通用户查车界面6 1 表3 1 表3 2 表3 3 表3 4 表3 5 表3 6 表3 7 表4 1 表4 2 表4 3 表4 4 表4 5 表5 1 插表清单 普通用户信息表( t bu s e r l n f o ) 2 5 车型基本参数信息表( t bc a r l n f o ) 2 6 车型图片信息表( t b c a r i m a g e ) 2 6 用户检索信息存储表( t b u s e r s t o r e ) 2 7 管理员信息表( t ba d m i n ) 2 7 汽车整车品质满意度评价指标体系3 4 三级指标隶属度的统计3 5 钢材料基本信息表4 4 钢材料准静态曲线数据表4 4 钢材料准静态曲线详细信息表4 5 钢材料疲劳性能数据表4 5 钢材料疲劳性能详细表4 5 白车身模态刚度信息表5 5 第一章绪论 1 1 课题来源、研究目的与意义 改革开放以来，与国外汽车巨头的合作，对于我国汽车产业的发展是一个 极大的推动与促进，尤其是在产品生产过程、质量控制、采购与销售、企业管 理、维修服务等环节，为我们国家培养了一大批相关汽车人才。但是，合资企 业的外方主要是引进其成熟的产品在国内生产和销售，充分利用我们吸引外资 的有关优惠政策和低廉的人力资源，只是希望将我国培养为其制造和销售基地； 而有关产品开发设计方面的技术信息对我们是严格控制，甚至是全面封锁的。 因此，我们必须靠自己去形成整车正向开发能力，去掌握先进技术，以缩小这 种差距，实现壮大我国汽车工业的目标。 为了实现这个目标，一方面我们要以自主开发汽车关键技术为核心，建设 和完善汽车产品开发流程，掌握汽车产品开发和制造的核心技术，突破各单元 及系统技术瓶颈，全面提升汽车企业自主研发能力；另一方面，实现在产品技 术创新的同时，需要将相关数据、经验进行合理组织与管理，形成面向正向设 计的数据库系统，并在新产品的研发和生产过程中得到充分应用，提高产品的 研发速度和质量。以上二者相辅相成，缺一不可。目前国内企业更多关注前者， 而对后者的研究、应用、投入明显不足。因此，加快我国汽车企业面向整车正 向开发的工程数据库系统的研究、开发与应用迫在眉睫。同时建立面向正向开 发的数据库系统、采用信息化新技术改造传统产业、积累产品开发中的设计、 虚拟仿真、工艺、试验数据以及宝贵的经验等信息，并能在新产品开发中得到 充分应用，是全面提升设计技术水平、提高自主创新能力的有效手段，在目前 我国汽车产品研发过程中能够发挥巨大的作用。 为建立与我国汽车企业自主开发特点相适合的工程数据库体系，逐步搭建 形成一个将产品设计、虚拟仿真和试验验证等多个环节紧密关联、相互协同、 开放集成的数据库支撑平台，全面提升整车正向开发能力，奇瑞汽车股份有限 公司申报了安徽省“十一五”重大科技攻关专项面向汽车正向开发的工程数 据库系统( 项目编号：0 8 0 1 0 2 0 1 0 0 2 ) ，并获得资助。该项目主要针对奇瑞汽车 股份有限公司的整车产品开发实际需求展开研究，开发面向汽车正向设计的工 程数据库系统。该系统主要由9 个子数据库系统构成，其构成简图如图1 1 所 示。 本课题是该项目的子课题，主要完成面向汽车正向开发的工程数据库中用 户需求、整车n v h 性能、材料性能三个数据库系统的数据采集、提炼、整理 并建立相应的数据表达规范，按照规定的表达规范建立用户需求数据库系统、 整车n v h 性能数据库系统、材料性能数据库系统，形成支撑整车正向工程设计 的工程数据库系统。 图1 1面向汽车正向开发的工程数据库系统构成简图 1 2 国内外研究概况 汽车工业涉及机械、电子、冶金、化工、轻工等诸多工业领域，汽车是由 上万个零件组成的，是高科技的集成，是一个企业乃至一个国家经济实力和科 技水平的综合体现。随着市场竞争的日益加剧，现代汽车制造企业在产品研发 过程中所面临的主要问题是，产品更新换代速度快，生命周期缩短，用户对汽 车的质量( q ) 、价格( c ) 、交货期( t ) 及服务( s ) 要求越来越高。同时用户多品种、 个性化需求越来越多，汽车企业小批量生产订单愈来愈多，面临的是大市场的 大竞争 1 - 3 】。面向汽车正向开发的工程数据库系统就是以现代信息技术为平台， 搭建涉及汽车产品设计、性能仿真、工艺规划、试验、制造、检测、维修、服 务、应用等多个环节的过程数据及经验知识，并在新的产品设计中得到充分应 用，缩短产品研发周期、减少错误的重复出现，提升产品质量。 2 0 世纪7 0 年代后期，国外汽车企业依托数据库系统理念与手段在产品研 发、质量控制等方面开展了卓有成效的工作，使汽车生产从传统的劳动密集型 产业转变为技术密集型产业，信息化改造在汽车制造业中的应用主要包括研发 设计技术、生产制造系统、管理模式、生产与管理流程及管理工具与流程等方 面的信息化改造，从而大大提高汽车生产企业的管理能力和研发与制造水平 f 4 1 2 】 o 国外著名汽车公司借助计算机与互联网技术的高速发展，近年来纷纷建立 最新的、集成的大型数据信息库系统。例如美国福特汽车公司建立了全球性信 息服务系统，该信息系统依托互联网技术，将设在7 个不同国家的设计中心联 网，组成“福特全球设计室 ，其拥有4 0 0 0 多条世界范围的专用电讯线路。一 方面可以用来指导生产制造、生产管理、产品销售等环节，同时还可以实现设 2 计信息共享。福特的2 0 0 0 一c 3 p 计划，即c a d 、c a e 、c a m 、p i m 并用，单一 的核心系统和产品数据模型得到使用，无论是设计人员、工艺人员还是供应商， 都能随时随地获取所需的数据，实现了全球范围内的集成，工作小组可以在一 定的形式下并行地工作t 1 , 1 3 】。 德国奔驰d e b i e 子公司开发自己的集成框架( p d m ) ，使用单一接口提供多 用户应用，从而使企业的经营管理、产品开发、设计制造和后勤支持等的并行 集成成为可能。美国通用汽车公司借助p d m 产品( i m a n ) 实现产品数据及开发 流程的管理。另外一个是电子商务大联盟。竞争不如联合。通用、福特和戴姆 勒一克莱斯勒汽车公司率先搭建了全球最大的网上零部件采购平台，此后雷诺、 尼桑、丰田和三菱汽车公司相继加入这一电子商务大联盟。 与此同时，在数据库建设、信息化应用等方面国内相关汽车制造企业与研 究机构也取得很多成果。如青岛大学、北京理工大学开发了车辆可靠性数据管 理与分析系统【1 4 , 1 5 ，吉林大学在汽车车身、车身附件产品数据库管理系统【1 6 。8 1 研究，清华大学在制动系统设计【l9 1 ，哈尔滨工业大学、湖南大学在底盘总布 置参数化设计【2 0 , 2 1 】，广东交通职业技术学院在车型参数数据库设计【2 2 】等领域 也有一些研究成果。此外，湖北汽车工业学院完成了汽车车桥产品数据库的研 究与开发【1 8 , 2 3 】、东南大学完成了基于o r a c l e 数据库的汽车车身设计c a d c a e 信息集成系统1 8 , 2 4 】、东北大学完成了汽车总体设计参数选择专家系统【1 8 , 2 5 】、基 于神经网络和人工智能技术同济大学完成了汽车性能数据库的建模【1 8 , 2 6 等。 以奇瑞汽车有限公司为例，在2 0 0 2 年开始成功上线s a pe r p ( e n t e r p r i s e r e s o u r c e sp l a n n i n g ，企业资源管理计划) 系统，并启动p l m ( p r o d u c tl i f e c y c l e m a n a g e m e n t ，产品生命周期管理) 系统，在2 0 0 4 年启动c r m ( c u s t o m e r r e l a t i o n s h i pm a n a g e m e n t ，客户关系管理) 系统与m y s a ph r ( h u m a nr e s o u r c e ， 人力资源管理) 系统，正是凭借这些强大的数据管理软件系统，公司庞大的数 据信息( 包括设计数据、生产信息、全面的客户关系与人力资源) 才能够得以 有序的维护，并达到工作的有效开展。 最近，国内工程技术人员和有关学者已经越来越清楚认识到现有数据库系 统在支持产品开发设计工作的不足，因此开展了一定的研究工作。例如2 0 0 4 年2 0 0 5 年，奇瑞汽车股份有限公司与华中科技大学在国家8 6 3 计划资助 ( 2 0 0 4 a a 4 11 0 1 0 ) 下联合开展了c a e p d m e r p 集成技术研究，实现了c a e 数据在p d m 系统中存储与安全管理【2 7 】，同时建立了数字化虚拟样车仿真基础 数据规范及其数据库。南京工业大学教授开展了支持客车车身设计平台工程数 据库系统研究，建立了车身几何模型和动力学分析模型数据库和知识库，实现 了c a d c a e 设计信息交流和共享【2 引。 目前我国有关面向正向开发的数据库研究，在单元技术领域，如车身、车 身附件、总布置等方面进行了为数不多的理论研究与应用开发工作。因为国内 3 机械产品设计中缺乏集成、有效的工程数据库，开展产品正向设计的过程中缺 乏参考与指导，往往采用冗余设计，并通过大量的试验来验证，这样不仅造成 了成本和时间的浪费，而且在后期一旦出现问题很难以改进。所以，各大自主 创新汽车企业在最近几年里均不同程度地开展了知识积累工作，拥有了一定规 模的工程数据与开发知识之后，又先后开始产品工程数据库系统的筹建工作。 1 3 本文的主要内容和结构安捧 本文首先对各个数据库系统的用户需求进行了分析和研究；同时建立整车 产品开发流程环节中需求最急切、最典型而且可描述性好的三种主要典型工程 数据的数据表达规范：包括用户需求数据库系统、材料性能数据库系统、整车 n v h 性能数据库系统，形成支撑整车正向工程设计的工程数据库系统；接着对 数据库系统的功能层和界面层进行结构设计和详细设计，开发出面向汽车正向 开发的数据库系统支撑平台下的三个子数据库系统，并完成数据库系统的调试 运行；最后利用建立的三个子工程数据库系统辅助实现1 款整车的正向设计开 发。 ， 论文的结构安排如下： 第一章：介绍了本课题的来源、研究目的及意义，着重介绍了支撑整车正 向工程设计的工程数据库系统的国内外发展现状及发展趋势。 第二章：详细阐述了数据库系统开发过程中相关的理论和关键技术。 第三章：本章介绍了用户需求数据库系统的设计及实现过程。阐述了系统 的用户需求及设计目标，介绍了系统的功能模块划分及各个功能模块的工作流 程图，重点阐述了系统各个主要功能模块的详细设计及实现过程，最后介绍了基 于模糊综合评判的汽车整车品质满意度评价的相关内容。 第四章：本章介绍了材料性能数据库系统的设计及实现过程。分析和研究 了系统的用户需求及设计目标，建立了系统的总体功能框图，划分了系统的功 能模块，重点阐述了系统各个主要功能模块的详细设计及实现过程。 第五章：本章介绍了n v h 性能数据库系统的设计及实现过程。介绍了系统 的用户需求及设计目标，给出了系统的体系结构和功能模块划分，最后阐述了 系统各个主要功能模块的详细设计及实现过程。 第六章：对全文各部分的内容进行了总结和分析，提出存在的不足和困难， 并讨论了本文所涉及的内容中有待进一步深入研究和实践的方向。 4 第二章系统开发的理论基础和关键技术 采用c g i 、p h p 、j s p 和a s p 等传统的w e b 开发技术开发应用程序，一方 面开发周期长，编写代码繁琐；另一方面代码通用性不强，实现成本高。在这 种形势下，n e tf r a m e w o r k 和a s p n e t 应用而生，并成为目前的主流开发平 台。考虑到通用性、运行效果及实现成本的因素，系统开发平台依托建立企业 级网络数据库系统的开发平台，即微软公司n e tf r a m e w o r k 3 5 和 i i s + a s p n e t 3 5 的网络数据库解决方案来实现，开发工具采用v is u a l s t u d i 0 2 0 0 5 、编程语言采用c 撑。数据库管理系统通过s q ls e r v e r2 0 0 5 构建。 本章主要介绍系统开发过程中涉及的相关理论、若干关键技术、软件开发的工 具以及选用理由。 2 1 n e tf r a m e w o r k 概述 系统技术框架采用n e t 框架，是m i c r o s o f t 公司在2 0 0 0 年7 月推出的一种 开发和运行软件的全新平台，其拥有大量的运行库服务以支持用多种编程语言 编写的组件，便于开发基于w e b 的应用，同时具有跨语言和跨平台的互相操作 能力。n e t 简化了高度分布式因特网环境下的应用程序开发，为x m lw e b 服 务和其他应用程序提供了一个高效的、安全的开发环境，并全面支持x m l 。 n e tf r a m e w o r k 主要实现以下目标【2 9 】： ( 1 ) 提供一致的面向对象程序设计环境，不论目标代码( o b j c o tc o d e ) 是在本机 中储存及执行，或在本机执行但分散至因特网或在远程执行。 ( 2 ) 提供可减少软件部署和版本控制冲突的程序代码执行环境。 ( 3 ) 提供保证程序代码安全执行的程序代码执行环境，包括未知或非完全信任的 第三方所建立的程序代码。 ( 4 ) 提供可消除编写指令码或解释环境效能问题的程序代码执行环境。 ( 5 ) 让开发人员在使用各式各样的应用程序( 例如w i n d o w s 架构的应用程序和 w e b 架构的应用程序) 时仍能体验一致性。 ( 6 ) 根据业界标准配置所有通讯，确保以n e tf r a m e w o r k 为基础的程序代码能 够与其他程序代码整合。 n e t 框架的主要结构如图2 1 所示。 图2 1n e t 平台基本结构 从图2 1 可以看到通用语言运行时( c l r ) 和n e t 框架类库( c l a s sl i b r a r y ) 是n e t 开发框架的基础；n e t 在开发技术方面提供了全新的数据库访问技术 a d o n e t ，以及用于w e b 开发的全新框架a s p n e t ；同时n e t 在开发语言方 面不仅为c 撑程序提供支持，还支持多种编程语言程序的编译执行。 其中通用语言运行时和n e t 框架类库是n e t 开发框架的两个主要组件。 下面将对其做详细介绍。 2 1 1 通用语言运行时( c l r ) 通用语言运行时可以看作是通用的语言运行环境，它是n e t 框架的基础， 主要负责管理和执行由n e t 编译器编译产生的中间语言代码。c l r 提供了程 序运行时的内存管理、线程管理、远程管理、垃圾自动回收、代码执行、安全 检查等服务【3 0 】。其主要优点是：( 1 ) 增强了性能( 2 ) 能够使用其他语言开发的组 件，提高程序开发效率( 3 ) 代码可靠性和安全性得到加强。 6 c l r 支持用各种编程语言编写程序，这些程序经过编译后，不会直接产生 c p u 可