基于知识的汽车后桥CAx集成技术与应用研究

针对制造企业在应用CAx系统过程中如何集成各种信息资源和知识的问题,以汽车后桥产品设计开发为研究对象,提出了一种基于知识的协同CAx集成系统平台框架。采用基于本体论的知识建模方法,提出一种特征参数度量的相似实例检索方法,实现了知识的重用,着重叙述了基于实例推理技术、面向设计流程的知识驱动设计计算、基于特征参数的CAD建模方法、基于模型共享的CAE分析以及产品虚拟装配等关键技术,并开发了此系统平台,实现了基于知识的CAD／CAE集成,有效地支持了汽车后桥产品设计。     

汽车制造业中的CAD/CAE/CAM集成应用

以研究院所和企业的合作事例为基础,将汽车车身覆盖件拉深模具CAE分析模型的几何信息到通用CAD/CAM平台的顺畅传递,以及应用CAM系统对模具进行数控加工建模与仿真的实现过程做实例,表明了在国内汽车设计制造企业中实现CAD/CAE/CAM集成应用的可行性和有效性.     

基于模板的港口码头三维结构CAD/CAE集成技术

针对港口码头结构CAD几何模型生成CAE单元模型,工程荷载CAD模型创建CAE荷载模型,和CAE分析结果与CAD模型的关联关系等问题,利用模板的模型独立性、规则性和可执行性等特性,研究了基于模板的港口码头三维结构CAD/CAE集成技术,定义了截面草图、三维实体和构件等多种CAD建模模板,定义了机械草图和荷载等多种荷载建模模板,定义了CAE分析规则,实现了CAD几何模型自动生成CAE单元模型的功能,定义了荷载转换规则,实现了工程荷载CAD模型自动创建CAE荷载模型的功能,定义了整体模型模板,建立CAE分析结果与CAD模型的多对一关系,以此实现了港口码头三维结构CAD/CAE集成系统,大大提高了港口码头的设计效率,降低了设计人员的设计难度,减少了设计错误。     

基于 NX 的汽车覆盖件可成形性分析系统

基于 NX 平台,构建了参数化关联驱动的汽车覆盖件可成形性分析系统 QFW( Quick Forming Wizard) 。 通过自定义数据框架和关联存储技术,建立了合理的驱动更新机制,实现了 CAE 仿真过程参数化更新。 系统直接在 NX 产品模型中进行 CAE 建模,将 CAE 分析直接与产品进行参数关联,不用反复建模便可实现产品数学模型和工艺参数更新后的模拟。 采用改进的有限元逆算法,能快速预测覆盖件产品的整体可成形性和局部翻边区域可成形性,同时计算出修边线尺寸。 最后通过实例验证了模拟结果的准确性以及参数化更新的便捷性。     

船舶集成设计系统的模型管理方法及转换方法研究

目的 设计出快速高效的船舶模型管理方法。方法 对船舶集成设计系统的体系结构进行分析,分别对CAD三维建模设计系统、CAE有限元计算分析系统以及新增的规范计算系统Structure Design Program（SDP）内部模型的内容整理分类,将模型中数据按照板架类、非板架类结构以及舱室结构分别进行管理,研究出适用于装配型与非装配型模型的管理方法。结论 系统间采用基于拷贝的模型数据转换方法,提高了模型转换效率、模型重用能力以及计算结果反馈建模修正速度,保证了模型数据的完整性,缩短了船舶规范建模周期,极大增强了船舶产业的核心竞争力。     

计算机辅助结构设计与分析的集成框架研究

针对计算机辅助结构设计和分析的集成问题,设计了一种基于统一模型库方式的组件式CAD/CAE集成框架,以结构CAD/CAE集成模型库为框架底层,以几何造型、可视化交互、第三方CAD、第三方CAE等组件为中间组件层,以空间结构设计子系统、空间结构分析子系统为上层应用层,提供空间实体建模、工程模型管理、多种有限元模型分析与计算等功能,并应用于港口码头的结构设计及有限元分析。     

基于CATIA的汽车覆盖件修边镶块自动化设计辅助系统开发

目的 基于CATIA平台,开发汽车覆盖件修边镶块自动化设计辅助系统.方法 对修边镶块的设计流程进行分析,先采用滚圆算法对修边工艺线进行光顺前处理,再将修边工艺线进行类型划分,以矢量计算的方式获取轮廓方向,开发了基于无向加权图的最小轮廓识别算法,以串并行结合的建模方案对镶块进行自动化建模.结果 系统实现了修边镶块的自动化设计,并可同步更新.结论 系统集成修边镶块的设计制作流程,显著提高了设计效率,缩短了设计周期.     

基于知识工程复杂产品开发过程的模型研究

 为了提高复杂产品开发的效率,驾驭复杂产品开发过程各个环节相互关联的复杂性,提出一种基于知识工程的复杂产品开发过程新模型.该模型把知识工程理论融入复杂产品开发全生命周期过程中,通过知识推理技术从数据库和知识库中获取相应开发阶段的知识和数据来驱动和指导整个复杂产品开发过程,以更好地重用设计知识.研究了该模型的关键技术,包括复杂产品开发知识处理技术和基于知识的CAD/CAM/CAE/CAPP集成技术,提出了两种知识处理方法,即基于规则-对象-框架的知识处理方法和基于规则-实例的知识处理方法,并研究了相应的推理算法;以知识库、数据库、规则库和实例库为基础,通过PDM,STEP中型文件、规则、实例和知识等,实现CAD/CAM/CAE/CAPP集成.最后,通过数据库技术、编程语言VC# . NET和CATIA软件实现了隧道掘进机（TBM）主机的快速设计系统,有效地减少了隧道掘进机主机开发的复杂性和缩短开发周期,以TBM主机为应用实例进一步介绍该模型的合理性和有效性.     

汽车覆盖件自由曲面特征识别算法研究

特征技术应用于汽车覆盖件冲压工艺CAPP系统被认为是提高汽车覆盖件制造水平,并逐步实现CIMS的关键.应用特征识别技术,从CAD系统中识别出CAPP系统所需要的信息,将为工艺设计提供丰富的信息.通过汽车覆盖件自由曲面特征识别技术研究,提出了一种新的基于规则的特征识别算法,实现了从自由曲面模型识别出两种最基本的特征,孔类和翻边类特征.以UGII软件为平台,开发了汽车覆盖件零件模型自动特征识别功能,基本上解决了基于特征的覆盖件冲压工艺CAPP系统信息输入问题.     

基于CAE模型的船舶舱室自动识别高效算法

目的 研究开发可高效、准确、自动识别CAE船舶舱室的算法。方法 通过设计网格拓扑关系和分析舱室的几何特征,基于半边半面结构,提出了半面封闭空间概念,实现了半面扩展算法。利用半面扩展算法,设计了全船CAE模型的舱室自动识别算法。结果 设计的CAE舱室自动识别算法高效、准确,识别包含约33万个CAE单元的18万t大型散货船CAE模型中的所有舱室,仅耗时4 s。结论 算法应用于实际工程中,验证了算法的高效性和准确性。该算法本质上是对三维模型中封闭空间的识别,未来可应用于各类三维网格建模系统中。     

滚动轴承参数化设计关键技术研究

Pro/ENGINEER是应用广泛的CAD/CAM/CAE集成软件系统,在Pro/ENGINEER系统中,骨架模型可以完成产品的自顶向下设计,Program可以完成产品的参数化自动生成.通过将骨架模型技术和Program相结合,研究滚动轴承参数化建模的产品结构定义和模型控制过程,进而结合设计实例给出滚动轴承参数化设计的详细步骤.结果表明这种设计方法能够实现滚动轴承的多样化和系列化设计,大大缩短滚动轴承的产品开发周期.     

Feature-based CAD-CAE integration model for injection-moulded product design

One prominent characteristic of product design for injection-moulded parts is that design and analysis (e.g. flow simulation) go hand in hand to ensure that the design is manufacturable by the injection-moulding process. Despite the wide use of CAD and CAE systems, the two processes are still not integrated. There is no generic, unified model that allows both design and analysis information to be specified. In this paper, a feature-based CAD-CAE integration model is proposed to tackle the problem. The model comprises a hierarchy of CAD-CAE features such as part, wall, hole, rib, boss and treatment. The features are defined by their attributes and behaviours. With this model, information relating to both design and analysis can be specified and modified. The specified information from the design process is used to activate relevant CAE analysis routines, thus supporting integration from the CAD to the CAE process. If any of the specified design constraints is not satisfied from the CAE results, the initial model can be modified and the CAE analysis executed again. Hence, the model also supports integration from the CAE to the CAD process. A design case illustrates the bidirectional integration process.     

“材料成型”专业CAX课程体系探索与实践

文章介绍了CAD／CAE／CAM课程体系教改实施意义、实施过程与实践效果，阐述了CAD／CAE／CAM课程体系强调理论与实操并重的教学目标，让学生掌握信息集成的制造思想的教育模式。并对CAD／CAE／CAM课程体系教改后进一步完善提出了建议。     

并行工程环境下成形铸件制造工艺CAD／CAE系统

并行工程在发展中提出了合理产品设计／工艺设计新概念，在此基础上我们研究开发了一个以传热，热流及应力模拟为核心的铸件制造工艺ＣＡＤ／ＣＡＥ集成系统，系统既可独立运行，又可与并行环境下的产品集成起来，达到同时优化产品设计及工艺设计的目的。目前该系统在多家工厂得到应用，并逐步商品化。     

基于系统集成思想的粉末成形工艺自动设计

研究了粉末压制工艺自动设计得以实施的难点和关键技术,建立了基于ＣＡＥ技术的粉末成形产品和工艺的ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＰＰ集成系统,描述了系统框架和实施技术,并给同应用实例。     

木包装CAD／CAE系统开发

通过VisualBasic语言,结合Access数据库,并利用SolidWorksAPI二次开发工具,开发了一套木包装CAD／CAE系统,实现了木包装产品设计、仿真分析以及工艺单自动生成等功能。介绍了该木包装CAD／CAE系统的总体结构和主要功能模块,并通过实例展示了系统的具体应用过程。