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第一部分 工程数据库管理的基础3

第一章 数据库技术的发展3

1.1 数据库管理发展历程3

1.2 数据库管理系统与文件管理系统的主要区别4

1.3 数据库技术的新进展5

1.3.1 数据库的争论——历史的回顾5

1.3.2 数据库技术的新进展7

1.4 为何要研究工程数据库8

第二章 工程数据库的发展史及其定义10

2.1 工程数据库的发展史10

2.2 工程数据库的定义12

第三章 工程数据库结构13

第四章 计算机辅助设计和计算机辅助制造基础19

4.1 CAD/CAM技术发展概况19

4.2 CAD/CAM的定义范畴20

4.3 CAD系统主要组成部分21

4.4 CAD/CAM的作业方式及配置27

4.5 CAD/CAM系统的定义28

4.6 CAD/CAM系统的支撑软件29

第五章 工程数据库与商用数据库的特点分析31

第二部分 工程数据库概论38

第六章 几何元素在数据库中的表示38

6.1 前言38

6.2 坐标系38

6.3 曲线43

6.4 曲面44

6.5 体素46

6.6 立体造型的几何模型及模式描述49

6.6.1 几何造型中的基本概念50

6.6.2 线框(Wire-Frame)模型53

6.6.3 边界表示(B-rep)模型53

6.6.4 结构的立体几何表示(CSG树)模型55

6.6.5 CSG树与B-rep边界表示57

6.6.6 几何交线和网格组58

6.6.7 立体造型系统的一种数据模式59

6.7 结语60

7.1 数据的工程性61

第七章 工程数据库的特性61

7.2 数据的形态62

7.3 复杂实体的处理62

7.4 变长数据实体的处理63

7.5 动态模式修改和可扩展数据类型63

7.6 图形数据和数据库版本管理63

7.7 长事务及并发控制64

第八章 工程数据库的数据模型65

8.1 引言65

8.2 一种CAD数据模型65

8.2.1 CAD数据模型的基本构造66

8.2.2 CAD数据模型的操纵和实现71

8.2.3 实例72

8.3 面向CAD/CAPP/CAM集成的数据模型74

8.3.1 面向对象数据模型的方法75

8.3.2 建立面向CAD/CAPP/CAM集成的数据模型78

8.4 扩充的网状数据模型(面向工程的网状数据组织)81

8.5 扩展的关系数据模型82

8.5.1 背景82

8.5.2 新型扩展的关系数据模型83

8.6 语义网络数据模型85

8.6.1 语义网络表达85

8.6.2 语义约束86

8.7 超图数据模型87

8.7.1 超图数据结构87

8.7.2 基本超图的数据模拟88

8.8 结语92

第九章 工程数据库语言95

9.1 扩充的NF2数据语言95

9.1.1 NF2关系的形式定义95

9.1.2 具有属性的NF2关系表示97

9.1.3 扩充的NF2模型98

9.1.4 数据定义语言99

9.1.5 无冗余顶点的边界表示模式101

9.1.6 查询语言103

9.1.7 小结104

9.2 自描述数据模型语言104

9.3.1 几何信息的描述107

9.3 基于网状结构的数据语言107

9.3.2 数据定义和数据操作语言108

9.4 面向对象数据语言110

9.5 结语113

第十章 工程数据库管理系统114

10.1 系统的功能114

10.1.1 工程数据的物理组织、存储和管理114

10.1.2 工程数据库语言的实现114

10.1.3 缓冲区的调度和管理115

10.1.4 工程数据的一致性控制(并发控制)115

10.1.5 工程数据的整体化处理115

10.1.6 安全性控制115

10.1.8 “垃圾”收集和数据库重组116

10.1.7 工程数据字典的维护116

10.1.9 事务处理117

10.1.10 出错和例外处理117

10.1.11 与其他软件和运行环境间的接口117

10.1.12 应用支撑和服务功能117

10.2 工程数据库的体系结构117

10.2.1 多层数据库结构118

10.2.2 分布式工程数据库管理系统的组成和结构120

10.2.3 客户/服务器体系结构122

10.3 面向CAD/CAM的工程数据库管理系统124

10.3.1 交互式服务子系统125

10.3.2 数据库管理子系统125

10.3.3 基本结构文件管理系统127

10.3.5 HEDBMS工程数据库管理系统特点128

10.3.4 数据库接口子系统128

10.3.6 HEDBMS的应用131

10.4 工程数据库管理系统的特殊要求131

10.4.1 EDBMS的特殊要求132

10.5 工程数据库管理系统的面向对象数据定义和操作132

10.5.1 模式表示133

10.5.2 模式定义框架133

10.5.3 模式的信息隐藏134

10.5.4 模式的名字空间135

10.5.5 引入模式136

10.5.6 模式演变操作分类137

10.5.7 工程数据库的数据操作138

10.6.2 与主语言的接口141

10.6 系统接口141

10.6.1 与操作系统的接口141

10.6.3 与运行环境的接口142

10.6.4 与应用程序和最终用户的接口142

10.7 系统的实现问题142

10.8 工程数据库应用系统开发环境143

10.8.1 工程数据库设计工具143

10.8.2 应用系统测试工具144

10.8.3 工程数据转换工具144

10.9 结语144

第十一章 工程数据库的物理组织145

11.1.1 记录的物理表示145

11.1.2 记录在物理块上的分配146

11.1.4 数据压缩技术147

11.1.3 物理块在磁盘上的分配147

11.2 顺序文件148

11.2.1 文件的组织148

11.2.2 记录的插入和检索148

11.3 散列文件150

11.3.1 线性散列文件150

11.3.2 随机散列文件151

11.3.3 溢出散列文件153

11.3.4 拉链散列文件154

11.3.5 指标散列文件156

11.3.6 散列码的产生方法159

11.4.1 索引顺序文件160

11.4 索引文件160

11.4.2 索引无序文件161

11.4.3 索引的组织162

11.5 树结构文件162

11.5.1 一般树结构162

11.5.2 二叉树结构163

11.5.3 二叉平衡树结构164

11.5.4 B树165

11.5.5 B-树165

11.5.6 B·树166

11.5.7 带稠密索引的B+树166

11.6 簇集索引文件167

12.1 版本管理168

第十二章 其他实现技术168

12.1.1 版本169

12.1.2 版本管理模型169

12.1.3 版本管理的常用方法170

12.1.4 版本管理的新模型和新方法171

12.2 安全性检查185

12.3 一致性控制187

12.3.1 锁的种类187

12.3.2 “两阶段锁”协议188

12.3.3 死锁问题188

12.4 完整性检查189

12.5 查询优化190

12.7 数据库语言的翻译191

12.6 恢复191

12.7.1 数据库语言的解释执行方式192

12.7.2 数据库语言的编译执行方式192

12.7.3 编译程序的组成和结构192

12.7.4 状态矩阵法194

12.7.5 递归子程序法201

第十三章 在集成工程系统中嵌入工程数据库的方法205

13.1 工程数据库嵌入到集成工程系统的方法205

13.1.1 设计活动的一个多维模型206

13.1.2 技术实体的表示210

13.1.3 工程设计系统的交互性213

13.1.4 工程设计系统的软件构造213

13.2 复杂系统通用的设计分析方法(IDEF0及IDEF1x)214

13.2.1 IDEF0方法215

13.2.2 IDEF1x方法219

第三部分 工程数据库系统225

第十四章 地理数据库225

14.1 系统概述225

14.2 信息源226

14.3 数据库结构227

14.4 地理信息加工算法228

14.5 查询语言231

14.6 应用231

14.7 结语231

15.1 系统的功能232

15.2 系统的结构232

第十五章 工程专家数据库系统232

15.3 知识库在CAD中的应用234

第十六章 几个典型的工程数据库管理系统237

16.1 面向CAD/CAM的多层数据库系统(MLDB)237

16.2 满足CIMS工程要求的最新工程数据库管理系统(IPIP)238

16.3 面向CAD/CAM系统用的工程数据库管理系统(TORNADO)239

16.4 为CAD/CAM应用软件用的工程数据库管理系统(PHIDAS)240

16.5 为CAD/CAM交互设计的工程数据库管理系统(ARDBID)240

16.6 面向集成电路CAD的工程数据库管理系统(DAMOKLES)241

附录1 关系型数据库13条规则242

附录2 C4I系统简介243

附录3 几种典型坐标变换244

参考文献249

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