郄永军 三一集团副总经理、数字孪生研究院院长，仿真与数字孪生委员会主任，研究员，清华大学创新领军工程博士，美国匹兹堡大学访问学者，清华大学与北京航空航天大学兼职讲师，中企联智慧企业推进委员会副秘书长，中国工业合作协会副理事长兼仿真技术产业分会副会长，中国数字仿真论坛副主席，全国两化融合标委会制造业数字化仿真管理标准工作组成员，原航空工业信息化专家组和系统工程专家组成员，航空工业 CAD/CAE/PLM（计算机辅助设计 / 计算机辅助工程 / 产品生命周期管理）一级技术专家，先后任职于航空工业信息技术中心和阿里巴巴集团，拥有国际系统工程协会（INCOSE）系统工程师认证和 The Open Group TOGAF 企业架构师认证。在基于模型的系统工程（MBSE）、数字设计、数字仿真、数字孪生等先进数字技术领域拥有丰富的咨询、培训与工程实践经验，担任过工信部、科技部、****装备发展部多个科研项目负责人，作为主创人之一的“大型航空企业基于数字系统工程的正向创新型研发体系建设”项目荣获第二十五届全国企业管理现代化创新成果一等奖，在基于模型的系统工程、数字仿真与数字孪生领域发表论文 20 余篇，参与编制了《制造业数字化仿真 分类》《数字孪生模型评估规范》等 10 余个国际、国家和团体标准，荣获航空工业信息化突出贡献者奖、航空工业科学技术奖、2024 数字仿真科技奖“杰出贡献奖”、三一集团“三一人物”奖等奖项。

识局篇 工业转型战略选择 / 001
第1章
数字仿真：现代工业企业升级之道 / 002
1．1 时代变革：走近数字仿真 / 003
1．1．1 数字仿真究竟是什么 / 003
1．1．2 数字仿真有哪些特点 / 004
1．2 发展格局：数字仿真不断进阶 / 006
1．2．1 仿真技术发展历史 / 007
1．2．2 新时代的数字仿真内涵 / 008
1．3 应用场景：数字仿真价值展现 / 013
1．3．1 产品设计：优化产品性能，提升产品竞争力 / 013
1．3．2 物理试验：缩短试验周期，降低试验成本 / 018
1．3．3 售后服务：洞察故障机理，提升客户满意度 / 021
1．4 价值升级：数字仿真与产品创新 / 024
1．4．1 加快产品创新速度 / 024
1．4．2 降低产品创新成本 / 025
1．5 三一集团：争做行业数字仿真引领者 / 028
1．5．1 体系战略：自主打造数字仿真体系 / 028
1．5．2 技术战略：将仿真技术价值发挥到极致 / 036
1．5．3 数智战略：提升仿真自动化与智能化水平 / 039
技术篇 数字仿真技术落地 / 043
第2章
结构仿真：提高结构可靠性，延长寿命 / 044
2．1 结构仿真概述 / 045
2．1．1 结构仿真关键技术 / 045
2．1．2 结构仿真典型应用场景 / 048
2．2 结构可靠性仿真典型案例 / 049
2．2．1 挖掘机：工作装置更加经久耐用 / 049
2．2．2 装载机：车架更加安全可靠 / 052
2．2．3 机械式压裂泵：疲劳寿命仿得更准 / 054
2．2．4 风力发电机：叶片疲劳试验周期更短、成本更低 / 056
2．2．5 自卸车：电池框寿命更长 / 059
2．3 结构轻量化仿真典型案例 / 061
2．3．1 起重机：配重块不“重”很关键 / 062
2．3．2 消防车：臂架全姿态减重增效 / 064

第3章
振动与噪声仿真：舒适度大提升 / 067
3．1 振动仿真概述 / 068
3．1．1 振动仿真关键技术 / 068
3．1．2 振动仿真典型应用场景 / 069
3．2 噪声仿真概述 / 070
3．2．1 噪声仿真关键技术 / 070
3．2．2 噪声仿真应用场景 / 071
3．3 振动与噪声仿真典型案例 / 072
3．3．1 电动堆高机：更好的操作舒适体验 / 072
3．3．2 电动港口牵引车：更好的驾乘舒适性 / 075
3．3．3 电动自卸车：让驾驶更平顺 / 078
3．3．4 挖掘机：出色的产品降噪性能 / 080
3．3．5 柱塞泵：运行更安静 / 083
第4章
多体动力学仿真：解析运动特性 / 086
4．1 多体动力学仿真概述 / 087
4．1．1 多体动力学仿真关键技术 / 087
4．1．2 多体动力学仿真典型应用场景 / 089
4．2 多体动力学仿真典型案例 / 090
4．2．1 混凝土泵车：臂架走得稳、打得准 / 090
4．2．2 牵引车：更精准的载荷数据 / 092
4．2．3 自卸车：卓越的驾驶操控 / 094
4．2．4 正面吊：更好的防倾翻性能 / 097
第五章
流体仿真：将复杂流体运动具象化 / 100
5．1 流体仿真概述 / 101
5．1．1 流体仿真关键技术 / 101
5．1．2 流体仿真典型应用场景 / 103
5．2 流场仿真典型案例 / 103
5．2．1 氢燃料牵引车：更好的散热性能 / 104
5．3 温度场仿真典型案例 / 106
5．3．1 驾驶室：把冬日严寒挡在车外 / 106
5．3．2 驾驶室：不惧酷热挑战 / 109
5．3．3 驾驶室：除霜又除雾，视野更清晰 / 111
5．3．4 自卸车：有温度的货箱底板 / 113
5．3．5 光伏装备：温度均匀的真空镀膜设备 / 115
5．4 多相流仿真典型案例 / 117
5．4．1 粉体搅拌机：搅拌既快又均匀 / 117
5．4．2 氢燃料电池：高效的分水性能 / 119
5．5 离散元仿真典型案例 / 122
5．5．1 挖掘机：铲斗装载物料模拟更逼真 / 122
5．5．2 光伏装备：加料器硅料输送更稳定 / 124
5．6 多物理场耦合仿真典型案例 / 127
5．6．1 氢能装备：节能与降本两者兼得 / 127
第6章
系统仿真：让系统 / 零部件匹配更好，性能更优 / 130
6．1 系统仿真概述 / 131
6．1．1 系统仿真关键技术 / 131
6．1．2 系统仿真典型应用场景 / 133
6．2 机电液控联合仿真典型案例 / 134
6．2．1 电动装载机：效率更高、能耗更低 / 134
6．2．2 破拆消防车：臂架系统作业更平顺 / 136
6．3 动力经济性仿真典型案例 / 139
6．3．1 氢燃料牵引车：更低的氢耗、更长的续航 / 139
6．3．2 汽车起重机：更低的作业能耗、更出色的机动性能 / 142
6．4 能量管理仿真典型案例 / 144
6．4．1 电动自卸车：电池 / 电机系统匹配更好、运行更安全 / 145
6．4．2 电动装载机：集成式热管理系统极致的性能开发 / 147
6．5 数字样机：提升研发效率、缩短研发周期的利器 / 150
6．5．1 什么是数字样机 / 151
6．5．2 超大型挖掘机：整机级性能样机带来的美好体验 / 152XIX
第7章
电磁兼容仿真：减少干扰，让系统更安全可靠 / 156
7．1 电磁兼容仿真概述 / 157
7．1．1 电磁兼容仿真技术分类 / 157
7．1．2 电磁兼容仿真典型应用场景 / 158
7．2 电磁兼容仿真典型案例 / 159
7．2．1 牵引车：“大脑”更加安全可靠 / 159
7．2．2 牵引车：整车天线布局更合理 / 161
创新篇 数字仿真创新战略 / 163
第8章
仿真数智化：引领数字仿真发展趋势 / 164
8．1 仿真自动化 / 165
8．1．1 仿真自动化的价值 / 165
8．1．2 路机：结构仿真自动化工具集 / 167
8．1．3 履带板：结构轻量化仿真自动化工具 / 169
8．1．4 装载机：三维热平衡仿真自动化工具 / 172
8．1．5 牵引车：动力经济性仿真自动化工具 / 174
8．2 仿真全量全要素在线 / 176
8．2．1 仿真在线的价值 / 176
8．2．2 三一仿真在线实践 / 177
8．3 仿真智能化是大势所趋 / 181
8．3．1 仿真智能化的内涵 / 181
8．3．2 仿真智能化的探索与实践 / 182
第9章
数字孪生：谱写数字仿真新篇章 / 185
9．1 数字孪生概述 / 186
9．1．1 数字孪生概念与内涵 / 186
9．1．2 数字孪生关键技术 / 187
9．2 数字孪生典型案例 / 189
9．2．1 抓料机：基于数字孪生的产品能耗优化 / 189
9．2．2 混凝土搅拌站：基于数字孪生的智慧园区 / 191
9．2．3 光伏装备：基于数字孪生的组件智能工厂 / 193
9．2．4 综采设备：基于数字孪生的综采智能作业 / 195
9．2．5 正面吊：基于 AR/VR 的虚拟培训 / 197
9．3 工业数字孪生向工业元宇宙演进 / 198
9．3．1 工业元宇宙概念与内涵 / 199
9．3．2 工业元宇宙带来的变革 / 200
彩 插 / 203