基于特征的三维装配尺寸／公差链生成研究

针对目前基于特征的尺寸／公差链生成主要集中于二维的情况，本文进行了三维装配尺寸／公差链生成的研究。基于特征的尺寸工程语义的表达以及基于特征自由度变动的三维公差信息的表示，给出了三维尺寸／公差信息的公差图存储结构；在分析零件配合关系及建立装配特征关联矩阵的基础上，提出了根据产品装配特征和指定封闭环信息的装配尺寸／公差链自动生成算法，该算法考虑到零件特征配合的方向性，可以简化装配尺寸／公差链自动生成的复杂度；通过实例验证了所提出的算法，证明有效。     

基于图论的计算机辅助装夹规划方法研究

零件装夹规划是自动工艺规划的核心内容之一。从零件几何尺寸和公差规范着手,阐述了基于图论的计算机辅助装夹规划方法,包括零件加工特征-公差关系的扩展有向图表示、加工特征的聚类以及装夹规划的算法流程。利用本文方法可以有效地确定工艺路线中的装夹次数、装夹基准和装夹顺序,从而生成装夹规程。最后,通过实例证明了本文所阐述方法的可行性。     

基于机器人运动学的三维公差累积建模研究

运用机器人运动学中机械手的微分运动与各关节位置微小变动间关系的求解方法,进行三维公差的累积建模研究.讨论了三维公差的特征自由度表示,在运动坐标系基础上建立三维公差的雅可比传递矩阵累积模型,并用矢量积法得到各自由度变动对关键特征变动的雅可比传递系数矩阵.最后给出一个装配体计算实例,所得结果定量地表示了各配合特征各自由度累积对关键特征空间位置及方向变动的影响,反映了三维装配中零件公差累积情况,可以为进一步的尺寸及形位公差设计提供约束方程.     

基于网络本体语言的三维计算机辅助设计主模型相似性计算方法

为了提高三维计算机辅助设计(CAD)模型重用效率,针对当前三维模型检索系统中语义表达不足问题,提出了一种基于网络本体语言(OWL)表示模型语义的相似性计算方法。首先,将三维CAD产品主模型转化成以概念属性特征为基础语义对象的结构化表示模型;然后,从OWL表示模型中提取用于评价两个模型相似性的特征语义信息,构建可量化的相似元集,借助子图同构思想和Tversky算法给出了一种加权相似性计算方法;最后,通过实例验证了所提方法的有效性和可行性。实验的定量评价结果表明,该评价基准从对象本身转为两个对象特性的语义描述,能够客观反映两对比模型的相似程度。     

基于特征几何变动的三维公差综合建模方法研究

针对计算机辅助公差设计中的三维公差综合问题,研究并建立了基于特征几何变动的三维公差综合方法和模型。在机械产品的装配中,将各零件配合几何特征视为刚体,利用刚体在三维空间中六个自由度方向上的微小几何变动所形成的区域来描述三维公差,在此基础上,采用机器人运动学中的齐次坐标变换方法获得各个特征几何变动量的累积关系等式,并通过工程计算中常用的广义逆求解得到装配功能要求与各配合几何特征自由度变动量间的关系,由此建立三维公差综合模型。最后,将本文阐述的方法运用于齿轮泵装配体实例,得到了轮齿侧向间隙要求与各配合特征几何变动量间的三维公差综合模型,从而验证了本文所提方法的实用性和有效性。     

结构动力鲁棒优化设计方法综述

如何提高结构动力学性能的鲁棒性,以减小各种不确定性因素对设计结果的影响是当前学术界和工程界研究和关注的热点问题之一。该文阐述了结构动力鲁棒优化设计的基本概念,从基于Taguchi的方法、基于多目标优化的方法和基于响应面建模的方法三个方面对结构动力鲁棒优化设计的研究进行了综述。以双转子为例,从结构的动力响应要求出发,采用响应面建模、多目标优化的方法进行了设计并与采用Taguchi方法得到的结果进行比较。结果表明,基于响应面建模、多目标优化的方法能够获得多个具有鲁棒性的设计方案,在处理具有不确定性的结构动力学问题时有着很大的应用潜力。最后,对当前方法和后续研究内容作了简要总结和展望。     

卡箍动力学特性研究

采用试验方法确定了拧紧力矩对卡箍刚度的影响。对卡箍直管系统在不同拧紧力矩下进行模态试验,利用试验数据对有限元模型进行修正,辨识不同拧紧力矩下的卡箍刚度,得到卡箍刚度与拧紧力矩的函数关系。对卡箍处于不同位置的直管系统进行试验与仿真研究,验证了研究结果在直管任何位置都适用。     

基于特征的三维装配尺寸/公差链生成研究

针对目前基于特征的尺寸/公差链生成主要集中于二维的情况,本文进行了三维装配尺寸/公差链生成的研究.基于特征的尺寸工程语义的表达以及基于特征自由度变动的三维公差信息的表示,给出了三维尺寸/公差信息的公差图存储结构;在分析零件配合关系及建立装配特征关联矩阵的基础上,提出了根据产品装配特征和指定封闭环信息的装配尺寸/公差链自动生成算法,该算法考虑到零件特征配合的方向性,可以简化装配尺寸/公差链自动生成的复杂度;通过实例验证了所提出的算法,证明有效.     

卡箍性能对管路系统动力学特性影响分析

卡箍是管路系统的连接部件,对管路系统起到调频和减振的重要作用。卡箍性能受到拧紧力矩、加工误差以及金属毡性能退化的影响。对卡箍直管系统在不同拧紧力矩下进行模态试验,发现随着拧紧力矩的增加,管路系统固有频率不断增大,当拧紧力矩达到6 N·m时,管路系统频率达到稳定。建立卡箍直管系统的精确实体模型,通过仿真研究卡箍加工误差以及金属毡性能退化对管路系统特性的影响,发现卡箍加工误差对管路系统固有频率影响很小,但是金属毡性能退化会对管路系统固有频率产生明显影响,甚至导致第3阶固有频率下降超过20%。该结论对管路系统的设计、维护具有指导意义。     

基于拟蒙特卡罗方法的三维公差综合仿真

针对计算机辅助三维公差综合中蒙特卡罗仿真计算收敛速度慢以及结果不稳定的不足,提出了基于拟蒙特卡罗的三维公差综合仿真方法。在基于旋量参数和旋量矩阵的三维公差表示方法的基础上,利用机器人学中刚体坐标变换及广义逆矩阵的相关知识建立了三维公差综合仿真等式。给出了拟蒙特卡罗方法中采用Halton序列产生正态分布随机数的方法以及基于拟蒙特卡罗的三维公差综合仿真流程。最后,将所提方法应用于齿轮泵装配实例,结果表明,拟蒙特卡罗方法收敛速度快,获得的结果稳定、可靠,可以简单高效地应用于计算机辅助三维公差综合的模拟仿真。