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面向并行设计的产品装配建模及仿真技术研究

作　者: 乔勃
导　师: 孙有朝
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 载运工具运用工程
关键词: 并行设计特征建模装配建模变型设计零件库可装配性评估
分类号: TP391.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

计算机辅助产品装配模型设计是产品数字化的核心问题,是并行设计和计算机集成制造的关键支撑技术。为弥补传统产品装配模型设计方法的缺陷和不足,结合国内外相关的研究现状,对面向并行设计的产品装配建模及仿真技术进行了研究。首先,结合现有的并行设计方法及关键技术研究,建立了产品并行设计过程模型。根据并行设计的基本要求,研究了装配模型的设计模式,并结合产品变型设计技术,实现了装配模型中零部件特征参数信息的关联、传递,建立了子装配之间的桥梁和纽带。在产品功能结构分析的基础上,给出了面向并行设计的大型复杂产品装配模型的构建方法和步骤。其次,为了进一步明确和简化产品装配建模过程,便于对产品的三维数字化模型进行管理,研究了基于知识工程的零件特征库构建方法,建立了参数化标准零件库、工具库及其管理系统。最后,在产品装配模型的基础上,研究了虚拟维修过程仿真中工具的操作技术,提出了基于特征的工具定位方法,实现了虚拟环境下工具的定位和操作,并研究了装配拆卸过程中工具操作序列的规划方法及其评价指标。分析了考虑工具的使用时产品的可拆装性,深入研究产品可拆卸性定量评估方法,提出了基于工具的拆卸时间计算方法,进一步提高了评估的准确性。通过面向并行设计的产品装配建模及仿真技术的研究,形成了面向并行设计的产品装配建模与仿真的方法体系,并为进一步建立虚拟维修性设计与分析系统及相关研究奠定了良好的基础。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章绪论  12-19
  1.1 研究背景  12-14
  1.2 并行设计研究现状  14-15
  1.3 支持并行设计的装配模型变型设计技术的研究现状  15-16
  1.4 虚拟维修过程中工具使用的研究现状  16-17
  1.5 本文主要研究内容  17-19
第二章面向并行设计的产品装配建模技术研究  19-35
  2.1 并行设计模型研究  19-21
    2.1.1 并行设计微循环模型研究  19-20
    2.1.2 产品设计中并行设计微循环模型的实现  20-21
  2.2 支持并行设计的产品装配建模技术  21-26
    2.2.1 支持并行设计的装配模型及建模模式  22-24
    2.2.2 基于变型设计的装配建模技术  24
    2.2.3 支持并行设计的产品装配模型变型设计方法  24-26
  2.3 大型复杂产品装配建模方法  26-32
    2.3.1 产品功能结构分析  26-28
    2.3.2 产品装配模型设计步骤  28-29
    2.3.3 起落架机轮装配模型设计  29-32
  2.4 基于产品装配模型的装配序列规划技术  32-34
  2.5 本章小结  34-35
第三章面向并行设计的特征零件库的构建与管理  35-48
  3.1 基于知识的零件特征库  35-36
    3.1.1 基于特征的零件模板创建方法  35
    3.1.2 零件特征库的建立  35-36
  3.2 基于知识工程的参数化标准零件库  36-43
    3.2.1 零件库总体设计思想  37-38
    3.2.2 基于知识工程的参数化建模方法研究  38-40
    3.2.3 标准件的参数化建模方法及步骤  40-42
    3.2.4 标准零件库管理系统  42-43
  3.3 基于特征的维修工具库构建  43-47
    3.3.1 维修工具特征建模方法  43-45
    3.3.2 特征工具库管理系统  45-47
  3.4 本章小结  47-48
第四章虚拟产品维修性分析与验证中工具的使用和评价  48-63
  4.1 虚拟维修中工具的操作技术  48-53
    4.1.1 虚拟维修过程中工具操作任务分析  48-49
    4.1.2 虚拟环境下工具拆卸任务的分解  49-51
    4.1.3 虚拟维修过程中工具应用实例  51-53
  4.2 虚拟维修过程中工具的操作规划研究  53-56
    4.2.1 虚拟维修过程中工具操作序列的评价指标  53-54
    4.2.2 装拆工具的引入对于装配拆卸序列的影响  54-56
  4.3 虚拟维修过程中考虑工具使用的产品可装配/拆卸性分析  56-57
    4.3.1 虚拟维修过程中工具的可达性分析  56-57
    4.3.2 虚拟维修过程中工具的干涉和碰撞分析  57
  4.4 虚拟维修过程中基于工具的产品可拆卸性定量评估  57-62
    4.4.1 基于故障率可拆卸性定量评估方法及模型  58-59
    4.4.2 拆卸时间计算  59-60
    4.4.3 基于工具的拆卸时间计算模型  60-62
  4.5 本章小结  62-63
第五章总结与展望  63-65
  5.1 本文总结  63-64
  5.2 展望  64-65
参考文献  65-68
致谢  68-69
在学期间发表的论文  69

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