一种数字化装配工艺设计系统的装配建模方法

分析Pro/E数字化装配工艺设计系统对装配模型的信息需求,在此基础上建立适合该装配工艺设计系统的基于约束层次结构的装配信息模型.最后详细介绍装配模型信息的提取算法流程.     

多细节层次装配模型及序列规划

为了建立支持自顶向下的产品设计系统 ,开发一个自顶向下设计的装配模型和相应的高效、快速的装配规划方法 ,通过深入分析自顶向下的设计流程 ,提出了支持自顶向下设计的多细节层次装配模型。该模型中的超零件模型和简化零件模型是对装配体细节的不同描述 ,是装配体中零件几何信息的简化表达。利用多细节层次模型 ,对自上而下、分层分步的装配序列规划以及装配序列规划算法和复杂性进行了分析。应用实例表明 ,该方法避免了装配规划中复杂模型的庞大数据量问题 ,可以提高装配规划的推理效率 ,加快装配仿真中的碰撞检测速度 ,使装配规划的结果更加合理和实用     

并行环境下产品模型变动技术

研究了并行环境下产品模型变动技术，分析了产品设计周期中的模型相关性，提出了概念设计中的准装配模型的装配特征识别算法、装配关系变动引起的装配顺序和求解算法和详细设计中设计特征变动所引起的装配模型的变动算法，所提出的算法具有效率高及保证信息完整等优点。当面向并行的产品设计制造系统具备了上述功能，分布在异地的设计者均可方便地以输入、输出参数进行实时修改。     

面向重构的装配模型研究

分析了层次结构与网络结构两种装配模型，根据装配模型的应用需求，应用面向对象方法建立了满足装配信息重构与重用的信息模型，提出了相应的数据重构算法。为虚拟装配系统开发提供了合理的信息组织框架。     

基于改进粒子群算法的多工位装配序列规划

针对现有单工位装配序列规划结果难以满足工位需求的问题,提出一种基于改进粒子群算法的多工位装配序列规划方法。建立多工位装配模型来描述零部件的几何信息及其与工位的关系;用装配序列可行性、装配方向一致性、装配聚合性及工位间平衡性4个评价指标构建适应度函数。为解决一般粒子群算法易陷入局部最优解的问题,对惯性权重进行了改进,提出粒子相似度和相似度阈值的概念,并通过相似度阈值控制粒子的变异,提高了算法的全局搜索能力。以某型发动机为装配实例,验证了改进粒子群算法应用于多工位装配序列规划的可行性;同时将该算法和遗传算法、一般粒子群算法进行比较,证明了该算法的优越性。     

面向数字化工厂的需求结构多目标决策控制研究

针对数字化工厂需求结构多目标的优化控制问题,提出了数字化工厂设计、制造、装配、物流等各个节点需求结构多目标决策控制模型.采用数学函数形式表达,并描述了数字化工厂各节点需求结构决策因素,分析了多目标决策的控制优化过程;以汽轮机产品为例,应用基于Pareto的熵算法对数字化工厂需求结构进行了多目标优化求解,确定了多目标决策指标权系数,以权衡需求结构多目标的任务实施.研究结果表明,该模型验证了数字化工厂多目标需求结构决策控制理论,Pareto熵算法优化了需求结构实施的控制过程,在满足客户需求的基础上,合理配置了企业的需求结构资源.     

复杂结构产品虚拟布局与装配设计系统研究

为了在设计阶段发现并解决复杂结构产品的布局和装配问题,针对复杂结构产品的特点,分析了复杂结构产品虚拟布局与装配设计系统的需求。以算法设计为基础进行布局方案设计,以虚拟装配设计为检验手段对布局结果的可装配性进行检验和评价。建立了系统设计过程的功能模型,阐述了复杂布局问题的求解算法、面向虚拟装配的产品建模技术和虚拟装配仿真技术等主要关键技术。在这些原理方法研究的基础上,以飞行器仪器舱为应用背景,进行了原型系统的开发,给出了部分运行实例。运行结果验证了系统原理及其实现技术的可行性和实用性。     

面向需求的产品装配模型变型设计框架研究

介绍了面向需求的装配模型变型设计的相关概念.在分析变型设计各种方法的基础上,将装配模型、特征参数化技术、模块化的思想以及CBR技术结合起来,以建模技术中TBS模型为核心,提出了一种面向需求基于装配模型的变型设计智能框架.为产品的快捷变型设计、系列化设计和优化设计提供了可行的方法.     

基于装配可供性模型的多阶段装配资源匹配研究

针对零部件不同装配阶段对装配资源需求不同的问题,在分析零部件与装配资源的相互关系的基础上,提出了基于装配可供性模型的多阶段装配资源匹配设计方法。首先对零部件进行了装配需求分析,然后建立装配可供性模型和面向装配设计准则约束等分析工具进行了装配前、装配中、装配后3个阶段的装配资源自适应匹配,最后以齿轮和轴的装配为例验证了该方法选择最优装配资源的合理性与有效性。研究结果表明:运用装配可供性模型可以剔除对装配有消极交互作用的装配资源,选择对装配有促进交互作用的装配资源,从而验证了选择最优装配资源的有效性。     

面向ASP与DFA集成系统的装配模型技术

针对并行工程中的产品装配设计与优化分析 ,提出了一种装配顺序规划与为装配而设计相集成的产品装配分析系统。重点分析研究了集成系统中的产品装配建模方法。首先对现有的各种典型的装配模型技术进行分析比较 ;其次 ,根据 ASP与DFA集成系统的需求 ,设计出了一种包含装配草图、装配关联图信息、装配结构树图、零件设计参数和连接参数等信息的装配模型结构。并结合实例分析了该装配模型的计算机实现方法     

基于PDE的气体润滑轴承特性的数值分析

针对雷诺方程求解困难的问题,应用Matlab PDE工具箱提出了一种比较方便的数值离散求解方法,同时提出了一种对剖迭代的逼近算法来处理压力边界条件。并采用该算法通过改造PDE工具箱对小孔节流静压气体径向轴承的静态性能进行了研究,将其计算结果与其它分析方法的计算结果进行了比较,表明该方法的计算结果精度很高而且非常稳定,证明将该方法应用在流体润滑领域的可行性。     

基于PMP的HEV全局最优能量管理策略研究

动态规划常用于求取已知工况的全局最优解,但该方法计算量大、求解时间长。为了解决这个问题,把发电机组和电池组模型适当化简,在保持电池组电量平衡的条件下,以电池组荷电状态为状态变量,以电池组输出功率为控制量,采用庞特里亚金极小值原理算法求解了混合动力汽车的能量管理问题,得到了全局最优解,并给出了详细的求解过程。与动态规划相比,该方法求解需要的时间很短。     

新型的一步模拟法通用初始域求解方法

比较目前在板料成形一步模拟法中常用到的初始域计算方法的特点,针对这些方法的缺点提出采用基于能量理论的空间网格映射法与反向变形法相结合的初始域计算方法.该算法可克服垂直投影法因零投映面积而不能迭代计算的问题,并能解决几何映射法需要寻找对称线、断面线展开法无法解决局部网格畸变的问题.复杂拉延件的实例中,通过对各种结合方案的比较得知:尽管它们获得的最终初始域是一致的,但Desbrun二次能量法及一致参数化法与反向变形法相结合的方案具有较高的稳定性和较好的计算效率,并能解决无法获取通用并高效的一步模拟法初始域求解问题.     

车辆路径问题的混沌神经网络解法

利用混沌神经网络在解组合优化问题时具有的随机性和确定性并存的优点，对一类随机需求服从泊松分布的车辆选径问题进行了求解，提出了一种混沌神经网络求解算法，并与平均场退火算法和模拟退火算法进行了比较。结果表明，该算法具有很强的避免陷入局部极小点的能力和较强的全局搜索能力，较大地提高了优化的时间性能和求解质量，是求解车辆选径问题的有效方法。     

等效法在求解叶片泵排量中的应用研究

分析了叶片泵的工作过程,并在此基础上,提出了应用等效法求解叶片泵排量的新思想,实现了对单作用叶片泵和双作用叶片泵排量的求解。该方法视觉独到,较传统的求解方法更为简便。     

面向核心问题的系统原因识别方法与创新设计研究

针对传统的创新设计方法在解决多冲突问题时,通常只能解决某一对冲突的现状,提出一种面向核心问题的系统原因识别方法,该方法可实现对多冲突问题的求解。通过质量屋获得产品设计中的冲突关系并从中选取核心问题,采用根因分析法获得各核心问题的系统原因;建立核心问题与系统原因间的关系网络图,采用最佳最差法获得各系统原因的重要度并依次开展创新设计;通过对系统原因的求解从而实现对多组冲突问题的求解。以浮置板隔振器设计为例,验证了该方法的可行性与有效性。     

七自由度浮渣铲除机器人的运动学正逆解研究

用D—H方法在运动学分析过程中，求解本来没有唯一解的具有七个自由度的机器人系统的运动学方程，并加以验证运动学方程的正确性。总结出在运动方程正解求解过程中，坐标设置时应注意的问题及运动学方程求逆解的方法。     

气体静压轴颈轴承的静特性分析及其实验研究

针对雷诺方程求解困难的问题,应用Matlab PDE工具箱提出了一种比较方便的数值求解思想,对气体静压轴颈轴承的静态性能进行了研究,将其计算结果与其它分析方法的计算结果进行了比较,并通过实验验证,表明该方法的计算结果十分理想而且非常稳定,证明将该方法应用在流体润滑领域的可行性。     

钻柱横向非线性振动分析

利用同伦分析法求解了钻柱横向非线性振动方程,得到了该非线性振动的频率和主振动的一阶近似解析解.分析过程中发现,同伦分析法在求解钻柱横向非线性振动方程时不需要引入以往摄动求解的小参数,这样提高了近似解的精度和扩大了解的适用范围.计算结果表明非线性因素改变了主振动的形态,使其不再成为简谐振动,同时非线性因素对频率的影响程度随着振幅、轴向压力和钻柱长度的增大而增加.因此,对于受较大轴向压力作用的长钻柱横向振动,应当考虑非线性因素的影响.     

飞机地面压力加油延迟时间的算法研究

从流体网络算法和时间微分思想出发,建立了一种用于计算飞机地面压力加油延迟时间的计算模型,模型很好地解决了飞机地面压力加油系统管路复杂,加油延迟时间计算困难的问题.针对某型飞机地面压力加油系统的具体要求,计算了在一定地面加油压力下,各组油箱的满油延迟时间.计算结果用于某型飞机地面压力加油系统的验证计算,效果良好.该计算模型对飞机地面压力加油系统的设计及性能分析具有指导意义.