基于特征的协同产品建模

产品模型是产品设计、制造的基础,存在于产品的全生命周期中。协同、并行的产品设计与制造需要与之相适应的建模系统。本文在总结了目前流行的一些产品建模系统后,提出一种适应于协同设计的建模方法;引入形状特征的概念,完成产品的形状特征建模;采用特征转换和映射工具将产品的形状特征模型转换为工程特征模型并映射到不同领域的应用中,以实现产品的协同设计与制造。     

基于特征的协同产品建模

产品模型是产品设计、制造的基础,存在于产品的全生命周期中,协同、并行的产品设计与制造需要与之相适应的建模系统。本文在总结了目前浒的一些产品寞系统中,提出一地协同设计的建模方法;引入形状特征的概念,完成产品的形态特征建模;采用特征转换和映射工具将产品的开头特征模型转换为工程特征模型并映射到不同领域的应用中,以实现产品的协同设计与制造。     

构建机械类产品快速设计系统的关键技术研究

针对机械类产品的设计特点,结合现代CAD技术提供的技手段,提出了产品快速设计系统的概念,对产品快速设计系统的特征进行了总结.对构建产品快速设计系统时所涉及的基于特征的建模技术、基于关联的部件间建模、基于模型的知识表示、基于事例的产品模型的构建、面向产品设计过程的用户界面设计的关键技术、主模型技术等关键技术进行了研究.     

建模与仿真技术的发展和应用

建模与仿真在各个领域和产品全生命周期得到广泛应用。模型是系统、实体、现象、过程的数学、物理或逻辑的描述。讨论了建模与仿真的一些基本概念、基于仿真设计制造、基于仿真训练以及某些关键技术,总结了我国建模仿真技术的发展和取得的成就。     

虚拟装配中的混合设计建模方法研究

针对现有虚拟装配建模方法不能为装配序列规划提供完整模型信息的问题,分析了自底向上和自顶向下建模方法在虚拟装配应用中的优、缺点,根据装配序列规划的要求,结合两种建模设计方法的优点,提出了一种混合设计方法建立产品的装配模型。该方法采用自顶向下建模方法进行了产品总体设计,使装配模型具有产品的结构层次关系信息;在产品细节设计上采用了自底向上建模方法,使装配模型具有零部件的约束关系信息,得到了完整的产品装配模型信息。通过建模应用实例,验证了混合设计建模方法的可行性,以及模型信息的易提取性。研究结果表明,利用混合设计建模方法得到的模型,能够满足虚拟装配对产品装配模型的要求,可以为虚拟装配序列规划提供完整的模型信息。     

参数化设计在产品造型设计中的应用研究

本文主要探究参数化设计在产品造型设计中的应用场景和应用方法,通过对目前参数化设计概念特征、参数化建模技术、产品造型设计流程的综述,总结了基于Grasshopper的产品造型设计建模流程,并借助Grasshopper参数化平台对实际产品案例进行模型构建实践,验证了该设计流程的有效性。同时也拓展了参数化产品造型设计理论,为设计师进行相关设计实践提供了理论指引。     

复杂产品多学科虚拟样机元建模框架

为实现复杂产品虚拟样机中各类多学科异构模型的有效重用和集成,以制造领域广泛存在的复杂产品为对象,讨论了复杂产品虚拟样机的多学科特点及其对传统建模仿真理论带来的挑战;结合元对象机制和面向组件的建模思想,提出了一种新的面向复杂产品多学科虚拟样机的元建模框架,并对框架中各抽象层次模型规范(元元模型、元模型和系统高层模型)进行了形式化定义和语义讨论.在起落架多学科虚拟样机应用实例中,基于元建模框架中的系统高层模型进行了产品的统一建模描述,实现了复杂产品中多学科异构模型的更高层次抽象和集成重用,验证了元建模框架的有效性.     

复杂产品虚拟样机元建模

为了有效地支持复杂产品虚拟样机的信息交换、共享、模型重用,以提高产品质量和效率,基于元建模理论,建立了复杂产品虚拟样机,设计了元模型。分析设计了元模型与学科元模型的映射关系,并实现了二者的转换,实例化得到虚拟样机运动仿真模型和优化模型。以某车辆自动变速器统一建模为例,说明了元建模在复杂产品建模中的应用,验证了统一集成建模的正确性、有效性与实用性。     

基于逆向工程的汽车前围板曲面重构

介绍了汽车前围板零件的逆向设计流程,重点分析了该零件的点云数据测量方法及CAD模型曲面重构,总结了逆向建模过程中的一些常见问题。通过RE技术实现了前围板曲面的快速建模,显著地提高了产品研发效率。     

面向PDM/CAPP集成的产品结构建模

产品结构是PDM/CAPP集成的主线。在总结PDM/CAPP几种集成方式的基础上,提出了基于STEP和UML进行产品结构信息建模的方法。分析了基于STEP标准描述产品结构信息的应用协议,阐述了用UML进行PDM/CAPP产品结构模型映射的基本过程。最后给出了应用实例。     

一种面向产品族设计的二级优化方法

应用模块化和产品平台的思想是企业设计和开发产品族(系列)的重要策略。本文提出一种可用于产品族设计的二级优化方法。该优化方法将产品族设计优化分为二个层次:产品平台优化层次和专用模块的优化层次。为了提高这种优化方法的可靠性和减少计算量,在二级优化基本框架基础上引入了代理模型技术。将二级优化方法应用于桁架族优化设计算例,计算结果表明:基于代理模型的二级优化方法能成功地解决桁架族优化设计问题,具有很好的可靠性,而且能有效地减少产品族优化设计中计算量。     

产品族结构无向图模型

将图论思想引入到产品族建模中,产品的基本模块定义为第Ⅰ类顶点,其中差异化模块的定制选项定义为第Ⅱ类顶点;根据顶点之间的连接关系定义了3类约束,分别表示产品族基本构成约束、差异化定制约束和差异化选项匹配约束;在此基础上构建了一种产品族结构无向图模型及其定制约束关系矩阵,并给出了差异化产品定制的实现方法。最后以手电筒的产品族建模和个性化定制为例,对产品族结构无向图模型及其定制实现方法有效性进行了验证。结果表明:该模型可合理表达企业的定制能力,有效筛选掉定制过程中的冗余信息;差异化产品定制实现方法可提高个性化产品的定制速度和定制准确性,并可减少产品定制过程中人的工作量。     

基于保质设计方法的液压万能试验机控制系统设计研究

保质设计是指在产品的设计阶段综合考虑影响产品质量的诸因素 ,将质量保证和管理融入到产品设计中的一种新设计方法。本文根据保质设计的基本思想 ,建立了基于质量功能配置的保质设计过程模型 ,在此基础上进行了液压万能试验控制系统的设计 ,并对该系统进行了理论分析     

基于功能的产品设计过程研究

功能特征是控制整个设计过程的基本特征，通过对产品功能元，工作原理和零部件功能面的作用分析，提出了原理构件和功能联结的概念，并在此基础上用面向对象的方法建立了产品原理结构模型，给出了基于功能的产品设计过程模型。     

创新设计中产品定义模型的动态生成

为了建立支持创新设计的智能产品设计系统，提出了全面描述产品设计信息和过程的立体设计模型，指出创新设计过程是形成、扩充和修改产品定义模型并对其实例化的过程，进而提出了设计过程中借助STEP动态生成产品定义模型的方法。     

基于产品基因进化的结构设计自动化

基因是人类研究自然界遗传和进化的重要依据 ,在现代机械设计中 ,将基因工程思想用于产品结构设计 ,从未知产品根本需求和实现功能出发 ,在广义定位原理和基于功能表面分解重构技术基础上 ,形成“产品基因”这一全新设计理念 ,进而以此为依据提出基于产品基因型进化思想的产品建模方法 ,并用实例验证这一方法的优越性。     

复杂产品系统早期开发阶段数字样机的研究

论文提出了复杂产品系统的复杂性就是构成复杂系统的各个学科组成分量之间紧密耦合的非线性相互作用，应该以多学科耦合作用的观点去考虑复杂产品系统的数字样机的开发。基于这个观点，本文以多学科设计优化方法作为复杂产品多学科耦合作用的表现机制，建立多学科产品模型，组织产品数据，表现复杂产品系统的性能和行为特性，从而建立复杂产品系统的早期设计阶段的数字样机。     

基于元模型的产品全生命周期信息模型研究

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在分析产品元数据语义关系的基础上,从结构层、过程层和表达层描述了全生命周期信息模型,提出了基于属性、约束和操作表达的信息模型,分析了元模型扩展机制与领域模型建立方法,并以汽车减震器为例,阐述了信息模型的建立方法与应用。

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基于神经网络的产品装配成本的估算方法的研究

提出了基于神经网络的产品装配成本的估算方法 ,运用该方法对某铁路货车产品重要部件的装配成本进行了估算 ,并且与线性回归分析法进行了比较 ,结果表明基于神经网络的估算方法大大优于线性回归分析法。该方法为设计人员提供了成本方面的决策依据 ,达到了产品最终成本的有效控制 ,在产品装配成本的估算中是正确和有效的。     

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