基于产品数据管理系统的设计制造信息集成

分析了基于产品数据管理的设计制造系统的信息集成模式,以统一产品信息模型为基础设计了基于PDM的CAD和CAPP系统的集成框架,并对实现该框架所涉及的关键技术与实现方法进行了深入研究。介绍了结合具体应用对通过商业软件Teamcenter实现CAD和CAPP之间的设计制造信息集成所进行的实践,为异构应用系统之间的信息集成提供了一种方法。     

基于Agent的飞机钣金制造知识重用方法

在分析飞机钣金制造知识及重用过程的基础上设计了钣金制造知识重用Agent模型,包括感知器、通讯器、信息处理器、知识检索器和知识更新器。面向飞机钣金零件制造模型设计、工艺性评估、工艺指令设计和成形模具设计过程构建了基于Agent的飞机钣金制造知识重用的体系结构。研究了基于黑板系统的钣金制造工程设计系统与知识库之间的集成方法,提出了J2EE通用服务器集成Agent容器的方式实现知识重用Agent的方法。以钣金零件可加工性评估实例说明了飞机钣金制造知识重用过程。分析表明:通过知识重用Agent可以有效地实现钣金制造知识库和应用系统的松耦合集成,提高系统的可移植性。     

面向分布式虚拟制造的宏PDM系统

分布式虚拟制造系统是由多个分布的拥有虚拟制造 (VM)单元技术的成员构建起来的 VM系统。为满足分布式 VM对信息环境的要求 ,本文提出一种基于CORBA和 Web机制的宏 PDM系统 (MPDMS) ,实现对企业内部和企业间各种资源、信息、过程等的管理。该系统具有分布、动态、开放等特性 ,支持异地、异构的数据集成与共享 ,支持网络协同设计。MPDMS为分布式虚拟制造提供了完善的信息支撑环境和集成手段     

一种松耦合的工艺知识集成应用方法研究

针对新建工艺知识库系统与企业已有工艺设计系统的集成应用,分析了工艺知识的特性,在对集成应用过程解析的基础上,基于工艺知识服务总线和公共数据平台建立了一种松耦合的工艺知识集成应用模式。以新建制造指令设计知识库系统与企业CAPP系统集成为例,描述了集成应用方案,分析表明该方法可以实现松耦合的知识集成,有效利用已有和新开发的知识,实现制造指令的快速、规范化设计。     

产品设计与仿真的集成信息模型与异构信息转化技术研究

针对目前产品设计与仿真分析系统之间的信息难以共享与重用,影响仿真效率等问题,提出了产品设计与仿真的集成信息模型与异构信息转化技术.分析了产品设计与仿真集成信息模型的结构组成,研究了三维几何建模系统、多体动力学系统、有限元分析系统,以及知识管理各系统之间的信息集成和数据转化技术,实现了产品设计与仿真分析的综合信息的集成.该方法已在产品开发中得到应用.     

面向设计重用的有限元仿真分析集成信息模型

针对有限元建模过程繁琐、信息难以重用、仿真分析效率小高等问题,提出了面向设计重用的有限元仿真分析集成信息模型.分析了有限元仿真集成信息模型的结构组成,通过提取与集成有限元仿真分析的已有信息,利用ANSYS参数化编程语言与宏命令进行二次开发,实现了有限元仿真分析的过程与信息重用.所提方法已在产品开发中得到应用,有效地提高了仿真分析的效率.     

《机械工程学报》英文版2004年第17卷第4期目次、摘要预告

基于结构柔性模块的广义模块化设计研究 徐燕申 徐千理 陈永亮 侯亮 (天津大学机械工程学院 天津 300072) 通过对组合框架式液压机主机结构模块化设计的研究,提出广义模块化设计的理论:建立柔性模块信息模型、设计知识以及结构变量可以集成于参数化的模块模型中;进而根据设计目标和定制的机械特性,提出广义模块化的参数化设计与变量化分析的方法。开发了以柔性模块为中心的设计系统,该系统依赖于柔性模块创建和再生技术,实现了产品快速设计。     

面向制造业的PDM通用信息集成系统

以制造企业中信息集成为目标 ,研究支持设计信息与管理信息及生产信息集成的一般方法与技术。论文首先从企业信息集成的需求出发 ,分析并建立了制造型企业中产品信息模型 ;随后在 CIMS应用集成平台体系结构的基础上 ,设计了一个面向制造业的 PDM通用信息集成系统 ,阐述了系统的设计原则 ;建立了该系统的功能结构并阐述了其功能 ;最后探讨了系统实现的关键技术 ,并给出了系统实现的环境     

面向信息集成的覆盖件冲压工艺设计与表达

为更好地获取以往的设计实例信息,实现设计数据和知识的共享,基于覆盖件冲压工艺设计的信息集成,研究了工艺设计的实例信息建模方法。在建立实例信息面向对象组成关系模型的基础上,提出"产品-特征-几何"的分层结构细化实例表达,并应用多类型属性信息描述具体实例信息,采用分级的实例索引策略;收集工艺设计的大量数据和实际经验,建立产品可能发生的缺陷问题与相应工艺机理、解决对策之间的联系,能有效地指出并帮助解决潜在的工艺设计问题;采用数据库技术,开发面向信息集成的覆盖件冲压工艺设计实例库的基本结构,并建立其管理系统,该系统可应用于工艺设计信息和制造资源集成。     

基于SysML的模型驱动复杂产品设计的信息集成框架研究

针对如何为复杂机电产品建立不同层次、不同物理域的设计信息及其与仿真信息间的关联这一重要问题,以系统建模语言SysML为基础,提出了支持模型驱动多域复杂产品多层次设计与仿真信息集成框架;建立了基于SysML扩展的核心集成信息模型,以支持系统设计与仿真集成及不同层次设计过程的信息集成。以此为基础,重点研究了SysML和Simscape建模语言的元模型及其间的映射规则,以及基于三元图文法的系统层设计信息与仿真信息动态关联与集成的方法。最后给出了实例进行分析验证。     

An integrated CAE system for dynamic stress and fatigue life prediction of mechanical systems

This paper presents computer simulation methodology for dynamic stress time history computation to predict the fatigue life of machine components using flexible multi-body dynamics. A hybrid method which employes stress superposition as a function of constraint loads and component accelerations that are predicted by flexible body dynamic simulation is utilized and implemented using established codes. A system integration methodology for dynamic stress computation of mechanical system components is described to provide a usable environment for an engineer. It uses a database management system such as the IAC and the established dynamics and finite element analysis codes.     

面向加工质量预测的虚拟加工检测单元的研制

虚拟制造是在制造科学理论,计算机技术和现代信息技术基础上发展起来的数字化制造技术,建立虚拟物理单元是虚拟制造的基础和关键。提出 虚拟加工检测单元的概念,定义了虚拟加工检测单元的体系结构,分析了影响加工质量的主要因素,建立了虚拟加工检测单元的误差融合模型,提出了虚拟加工检测单元的工件描述模型,开发了虚拟加工检测单元的原型系统。     

基于Pro/E二次开发的叉车门架数字化虚拟制造

给出基于Pro/E二次开发的叉车门架虚拟制造系统的工程实例,以实体三维模型的仿真环境,通过对产品的设计、修改、装配干涉检查的制造演化过程,阐述以设计为中心的数字化工程技术的实施方法。     

Research of design and analysis integrated information modeling framework for multibody mechanical system: with its application in the LHD design

Many complex mechanical products can be considered as multibody systems; 3D computer-aided design (CAD), multibody dynamics, finite element-based strength and fatigue analyses, optimization, and other CAE tools, are often used to develop this kind of product. But design is difficult and challenging because of information inconsistence among different engineering domains, and isolated information model islands exist. Lots of research are attracted to design and analysis information integration, but attentions are mainly focused on integration of CAD–finite element analysis (FEA), supporting the bottom-up design principle, while multibody dynamics analysis for analyzing global performance of a mechanical system is rarely considered, which follows the top-down design principle. In this paper, a novel multilevel system representation modeling framework for supporting both bottom-up and top-down or mixed design methods is proposed. It can integrate the product design CAD models with multibody dynamics, finite element-based strength and fatigue analyses, realizing a CAD–dynamic–FEA–fatigue analysis integration. It can also support data exchange and transfer in multidomain analyses. The framework is illustrated with a case study of a load haul dump (LHD) design using currently available software tools. Furthermore, a design case study of the working unit of the LHD is given to highlight the applicability of the modeling framework for multibody mechanical systems. It has been demonstrated that the framework can describe information exchanging and integration among CAD, FEA-based strength and fatigue analyses, and multibody dynamics analysis during a multibody mechanical product design process.     

基于Nastran的门式起重机专用有限元系统开发

建立门式起重机专用有限元分析系统,在整机性能参数的统一控制下完成总体布局、载荷计算组合加载、稳定性计算、强度计算和疲劳计算、及铰轴校核计算等过程,并对设计结果进行计算机评价,结合运用数据库等,自动生成并保存产品的计算书。这些过程基于对门式起重机设计时CAD/CAE信息空间进行分析,构造出整机的CAE信息模型,为设计过程中的信息交换、数据共享提供支持。     

基于Windchill的PDM系统的研究与实现

针对企业对产品信息管理、过程管理和应用系统集成的实际需求，提出了基于Windchill的产品数据管理系统的体系结构，给出了基于统一建模语言的产品数据管理系统的流程模型和数据模型，并描述了功能实现和扩展的方法。该系统实现了企业的文档、产品结构、配置、工作流程和应用系统集成与封装的管理。     

现代制造的信息支持系统

本文提出了由过程管理与控制、信息模型与接口、系统结构等三部分组成的面向现代制造的信息支持系统。该系统可以针对现代制造系统中不同规模和应用系统范围，动态配置并组成与应用需求相适应的信息系统，系统内的活动与信息的组织受控于过程管理与控制，使不同应用系统之间，应用活动与其信息之间，实现相辅相成的动态性数据信息交换与共享。该信息支持系统可对ＣＩＭ、ＣＥ、ＩＭＳ、ＶＭ等现代制造系统的思想与技术提供支持。     

肘杆机构运动周期中的有限元分析

有限元分析技术的应用,对于缩短产品开发周期、提高产品质量、降低制造成本具有重要意义。通过有限元分析软件Ansys Workbench,对影响压力机传动精度和安全性的主要部位—变形肘杆机构进行有限元模型的建立,并对其进行整个运动周期中的强度分析,从中获得主要传动杆件在机构的整个运动周期中的应力分布规律,最后通过显示超过应力极限的部位,分析产生的原因,从而优化结构,保证机构运动的安全性。有限元分析方法为产品的开发生产和安全使用提供了保证。     

面向现代制造信息支持系统的体系结构

在分析现代制造系统新特点的基础上,提出由过程管理与控制、信息模型与接口、系统结构３部分组成的面向现代制造的信息支持系统,说明该系统是一个信息使能系统,它针对工程应用中不同规模和应用系统范围,可以动态地配置组成与需求相适应的信息系统,在过程管理与控制下,管理制造系统内的信息活动,合理组织信息,使不同应用系统之间、应用活动与其信息之间,实现相辅相成的数据动态性交换与共享。     

考虑摩擦学行为的机械产品虚拟样机实现方法

提出了一种包括摩擦学行为仿真的机械产品虚拟样机快速实现方法。该方法利用实体建模工具软件建立各零部件的实体模型；利用有限元分析软件通过模态迭加方法来完成各个零部件的柔性体模型；利用系统动力学分析平台将柔性体模型组装成系统模型；在系统模型基础上，将摩擦学行为仿真Fortran程序及其它学科行为仿真程序(或软件)嵌入系统模型，实现具有摩擦学行为及摩擦学行为与其它学科行为耦合仿真功能的机械产品虚拟样机。最后，通过缸套-活塞-曲轴系统虚拟样机的开发实例，验证了该方法的可行性。