计算机辅助机械产品概念设计技术探讨

提出一个支持机械产品“需求分析 概念设计 详细设计”全设计过程的计算机辅助集成设计工具的框架 ,介绍产品设计过程模型 ,面向全生命周期基于广义特征技术的产品信息建模方法、概念设计方法以及设计过程各阶段的集成技术。     

产品设计重用技术支持体系研究

详细讨论了支持产品设计重用的技术体系。首先从产品设计重用的过程框架 (资源创建、资源管理和资源集成 )分析提出产品设计重用的技术需求 ,然后对现有技术如计算机辅助设计 (CAD) ,产品数据管理 (PDM) ,人工智能 (AI) ,知识管理 (KM) ,Web技术等对产品设计重用的支持性和相关性进行了详细深入的分析讨论 ,最后提出了基于设计制品理论的产品设计重用的完整技术体系及需要解决的关键技术     

产品设计和工程分析集成信息模型

产品设计和工程分析的有效集成是提高产品设计质量的有力保障，本文将集成过程中所涉及到的信息分成CAD设计模型，CAE分析模型和离散模型三个部分，然后介绍采用STEP资源所设计的这三个模型的集成信息模型，最后，介绍该集成信息模型的实施，该模型不仅集成了产品工程设计过程中的设计信息，而且集成了产品工程分析过程中采用各种数值方法进行数值分析计算所涉及到的诸多信息。     

以CAD/CAE为代表的CAX集成技术及应用

CAD/CAE集成的必要性 经过多年发展,国内大部分研发企业的研发设计能力在信息化方面获得了长足发展,CAD软件已经普遍应用,为产品数字化设计奠定了基础;但是,随着产品复杂度的增加和对产品设计要求的提高,单点的CAD或者CAE工具的应用已经不能满足产品研发的要求,基于并行工程以及协同设计的要求,必须实现CAD、CAE等CAX工具之间的集成,原因如下: 1、并行工程设计思想的要求:CAD设计与CAE仿真是一个循环迭代的过程,特别是在产品概念设计阶段,仿真驱动设计的实现必须依靠工具之间的无缝集成.     

CAD技术在我所的应用与发展

现在，CAD技术已经从曲面造型系统、实体造型技术与参数化技术发展到了变量化技术阶段。CAD技术的发展过程就是从计算机辅助绘图到计算机辅助设计，从二维绘图到三维造型，进而到三维集成的设计过程。在今天，广义的CAD是指CAD／CAE／CAM的高度集成，其中CAD侧重于产品的设计与开发，CAE侧重于产品的优化与分析，CAM侧重于产品的加工与制造。     

CAI驱动机械产品CAD模型重构研究

计算机技术已在机械产品设计过程中广泛应用,极大地推进了产品设计技术的发展。以TRIZ理论为基础的计算机辅助创新软件(CAI)能够提供给设计者语言性描述的设计思路或者一般方案解,但很难顺利地输出给CAD系统得到具体的图形解。通过建立机械产品CAD解模型使得应用CAI系统产生的设计方案能够输出给CAD系统,并在CAD系统当中得到具体的图形解。从而在机械产品设计中初步实现了CAI系统与CAD系统的集成,给出了CAI驱动机械产品CAD模型重构的步骤,并通过一个简单的实例进行了验证。     

灌装输送线设计技术与系统

针对灌装输送线的设计过程的需要,建立了支持设计的输送线集成产品模型。该模型能够提供产品布局设计和结构设计阶段所需的多种模型,并为运动设计提供信息,支持输送线自上而下、逐渐求精的设计过程和并行产品设计过程。基于SolidWorks平台,开发了基于此模型的输送线设计系统。     

现代产品设计技术及其发展

通过对产品功能需求的发展，产品设计特点和设计方法学的分析入手，论述了设计问题的建模、CAD技术、CAE技术，集成设计技术，协同设计技术和创新设计技术的发展和现状，从而总结出现代产品设计技术的发展趋势。     

基于PDM系统的柴油机协同设计

阐述了PDM的基本概念,重点研究了PDM在柴油机设计过程中的信息建模技术,针对企业的实际情况,以产品设计及工艺编制为样本,构建了人员管理模型、产品结构对象模型、工作流程模型等信息模型,进行了有效的实施,并集成了现有的CAD、CAPP、BOM、OFFICE等应用软件,实现了对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理,提高了产品设计的效率。     

浅谈产品工艺一体化对工程机械的发展

产品工艺一体化是指在产品进入设计阶段时就将工艺元素注入在产品的研发过程中,并同步进行工艺设计,产品工艺一体化的应用将给设计和工艺带来双赢的益处,产品工艺一体化主要对产品设计过程中,研发人员遇到的工艺问题进行解答和支持,在产品按阶段设计的进程中相应有工艺的评审,做到同步实现,同时也增加了工艺对设计的三维审核,使工艺审核更加方便,提升工艺审核速度,提升了产品研发的一次准确性。     

浅谈锅炉外观改良整合设计理念

通过解释锅炉外观改良设计的概念以及思考在对锅炉进行外观改良设计后对生产、销售、使用环节的有利影响,在不大幅度提高设计生产成本的情况下提升公司形象、提高工作效率、保障安全生产等方面的积极作用,说明了外观造型的改良及整合设计对于锅炉及其行业发展具有积极意义。     

基于语义关联与驱动的产品概念装配模型研究

面向概念设计的装配模型表示是机械产品装配建模技术研究的一个重要问题,现有的基于几何约束关系的CAD系统不能很好地解决这一问题。基于装配语义“三位一体”性给出了面向概念设计的产品装配模型表示方法,提出采用装配语义关联图表达零件之间的装配语义关系,通过装配语义关联图建立起支持概念装配模型的多层次语义关联和基于语义的装配驱动,从而实现机械产品从概念设计出发的自顶向下和从详细设计出发的自底向上的双向设计。     

面向稳健设计的产品分阶段评价体系研究

在对产品设计评价进行分析的基础上,提出了产品评价体系的结构模型,并针对其关键技术进行了深入的讨论,根据各设计阶段的特点运用不同的评价方法对其进行评价.最后以减速器设计为例,分别进行了方案设计评价和详细设计评价,并在PC环境下进行了功能实现.该系统为实现面向产品整个生命周期的并行产品开发提供了强有力的支持.     

多道次拉丝设备的道次切除技术

针对因工艺要求、原料与成品材料的不同，多道次拉丝设备有可能只要求其中的几个道次运行而切除其它的道次的情况，对最前面道次被切除、中间某一道次被切除以及最后一个道次被切除这3种情况进行了详细分析。在采用线速度法的基础上，利用归一化处理简化了计算与编程工作量。最后，得出了任意道次切除时的计算流程。实验结果表明，采用该方法使控制器在任意道次切除后仍具有良好的控制效果。     

产品并行开发过程建模研究

并行工程的关键是对产品实行集成的并行开发,而产品并行开发过程模型是实现产品并行开发过程管理的 基础。本文从产品视图、功能视图、工作流程视图、组织视图、约束视图和资源视图多个侧面建立产品并行开发过程 集成模型,并详细研究了反映产品并行开发过程本质的组织视图、工作流程视图和约束视图模型的建立,建立了矩 阵式IPT组织模型以及产品并行开发工作流模型和多层约束网络模型。     

复杂产品的协同设计与仿真

产品复杂性的日益增加,对仿真技术提出了更高的要求.协同仿真可以为复杂产品的设计评估提供全面支持.本文从复杂产品设计需求出发,讨论了多领域协同仿真技术的特点和实现方式,重点分析了遵循HLA规范的协同仿真模式,并进一步研究了基于多领域协同仿真的复杂产品设计及其关键技术.最后,结合工程实际介绍了协同仿真技术的实际应用.     

概要工艺规划中关键特性的识别过程及方法

概要工艺规划是产品开发早期阶段的重要活动之一.但由于该阶段还不能获得详细的产品信息,使得概要工艺规划难以进行.对此,提出了采用关键特性表示粗粒度、非完备的产品信息,以支持在概要工艺规划过程进行产品的可生产性分析和关键工艺方案制定,给出了关键特性的定义,论述了关键特性的分类、分解和传递的原则和方法.在此基础上,提出了产品开发早期的关键特性识别过程及其方法,包括设计要求获取、设计要求与特性映射和关键特性判定3个步骤,并以有翼导弹的弹翼为例予以验证.     

A new algorithm for reduction of number of press-forming stages in forging processes using numerical optimization and FE simulation

This study presents a new simulation-based technique for the optimum design of a multi-stage forging process aiming at reduction of the number of press-forming stages. This iterative design technique involves response-surface-based numerical optimization and a finite element analysis of the process. The design procedure starts with an initial process design that is deemed too conservative, i.e. allows to arrive at the desired product but involves an excessive number of stages. To obtain a better process design, one stage of the existing multi-stage process is eliminated using numerical optimization in conjunction with an FE simulation. This is repeated by reducing the number of stages one by one until the minimum possible number of stages is reached. This design technique is applied to stage reduction of a three-stage forging process of an axisymmetric aluminum billet. It is confirmed that a new two-stage process design is obtained successfully and the developed design optimization technique showed its effectiveness in reduction of the number of press-forming stages in a multi-stage forming process.