基于符号的装配建模方法研究

在以装配符号的定义实现产品装配设计语义抽象表达的基础上，对产品装配建模过程中装配语义的表达、装配语义与装配约束的转化及维护技术进行研究．提出基于装配符号的约束规则集描述，实现产品装配设计信息的传递，并采用装配符号关系图对产品装配设计语义与约束进行动态维护．通过产品装配信息从抽象到具体、从模糊到精确的转化，实现产品装配设计系统对抽象、模糊、动态关联的产品装配设计信息的表达、传递和维护．     

VRML环境下基于语义的产品装配设计技术研究

装配语义是零件间装配约束的抽象与概括，研究基于语义的产品装配设计可有效地提高装配设计的直观性与装配效率。文中给出了基于语义的产品装配设计系统的总体框架结构，将装配语义分为常用语义与特殊语义，并建立了装配语义的层次表达；通过装配语义与几何约束的映射，形成几何约束的代数表达；借助零部件间的运动自由度的求解，实现了装配语义的驱动，有助于将装配设计从几何层发展到语义层进行操作。     

支持Top-down设计过程的装配建模

本文提出了基于关系图的支持Top－down设计过程的层次装配模型，它主要包含功能层、约束层和特征层装配模型。该层次装配模型能够表达设计过程中产品的不同抽象阶段。本文最后探讨了装配模型的建立方法。     

基于分布式虚拟环境的装配约束语义模型

装配约束是用来支持分布式虚拟环境中装配交互操作的关键信息．装配约束信息的抽象性关系到对装配单元行为的支持力度,装配约束信息的组织机制决定了分布式虚拟装配计算机实现的效率．针对目前装配约束的抽象和使用方面存在的问题,首先研究装配约束的语义抽象与表达,从产品装配应用域中捕获知识,提取共性,归纳装配约束基本语义并形式化表达;然后提出一种扩展对象语义建模方法,通过该方法对装配约束语义进行组织,赋予其功能行为特性,构建装配约束语义模型．通过VEADAM系统实例,装配约束语义模型能够有效地支持分布式虚拟装配的实现,并能很好地适应应用的变化和扩展．     

求解布局模型的并行矩阵算法研究

布局设计通常要建立抽象状态空间模型。求解布局模型，实现从模型状态到坐标图的转化，是计算机辅助布局设计的重要研究内容之一。本文在简要介绍一种层次布局模型ＨＬＭ１的基础上，引入了模型的解的概念；研究了ＨＬＭ１的子模型－层次约束图解的存在条件；提出了求解层次约束图，实现从模型到坐标图转化以及检测约束矛盾的一种并行矩阵算法，并给出了一个计算实例。     

面向虚拟装配的产品层次信息表达研究

提出了将虚拟装配中的产品属性与行为信息分为产品层、特征层、几何拓扑层以及显示层。通过产品层次信息模型中的数据映射与约束映射,实现产品信息的层次间关联。面向虚拟装配的产品层次信息模型在满足虚拟现实实时性要求的同时,不仅保持了CAD静态设计信息的完整性,还表达了零件在虚拟环境中的动态行为信息。     

基于语义的虚拟装配仿真模型研究及应用

针对虚拟装配中装配模型的信息完备性与虚拟仿真系统的交互效率之间的矛盾,提出一种轻量化的基于树-图分离结构的虚拟装配模型,该模型包括装配树模型和语义关系图模型。装配树模型以二叉树的形式表达虚拟产品的层次结构以及零部件间的装配顺序,语义关系图以二分图的形式表达零件之间的装配关系。将该模型应用于水轮机组虚拟装配仿真系统中,不仅满足了虚拟仿真过程对装配模型信息表达的要求,而且减少了系统存储负担,提高了交互效率。     

基于装配约束动态管理的虚拟拆卸

装配约束是虚拟拆卸环境下必须考虑的装配体的重要信息，提出虚拟拆卸过程中装配约束的动态管理机制，并实现了基于装配约束导航的虚拟拆卸。装配约束的动态管理包括虚拟环境下装配约束的获取、表达以及拆卸过程中装配约束的动态维护，即装配约束的动态解除和产生，文中用装配约束图表达零件间的装配约束，提出装配约束的间接解除方法，并实现了基于装配约束推理的零件可拆卸方向的推导。最后，通过一个简单装配体的拆卸实例，对文中方法进行了验证。     

一种面向对象的被管网络资源的管理维护模型

使用面向对象的方法将网络管理信息抽象为两个层次－被管对象层和网管对象层,其中被管对象层是对被管网络资源的抽象,并给出了被管对象,被管对象语义的定义,分类和描述,设计了基于被管对象语义对被管对象进行管理和维护结构模型。     

面向集成变量化设计的三维几何约束求解方法

针对集成变量化设计中三维几何约束和装配几何约束的混合建模与求解问题,提出改进的有向图方法.该方法采用几何约束的基本约束表达和几何实体的抽象对偶实体表达,引入定向弧表达实体之间的内在依赖关系建立混合几何约束有向图模型;结合约束有向图的优化处理,实现了几何约束系统的细粒度分解和高效并行求解.最后用实例验证了文中方法的正确性和有效性.     

支持产品全生命周期设计的广义装配建模的研究

装配建模的实质就在于如何在计算机内有效地表达装配体外在的和内在的关系。本文在分析装配体几何实体信息模型、配合联接信息及设计约束机制的基础上,提出了一种以层次结构信息为逻辑主干,以拓朴联接信息为重要组成部分、支持产品全生命周期设计的广义装配模型的表达机制。该模型具有在数据结构与设计者的概念模型相同,便于理解,支持自上而下逐步求精的设计过程,便于装配模型根据需要进行修改和扩充,支持产品生命周期设计的全过程等特点。     

Ontology-based assembly design and information sharing for collaborative product development

To realize a truly collaborative product design and development process, effective communication among design collaborators is a must. In other words, the design intent that is imposed in a product design should be seized and interpreted properly; heterogeneous modeling terms should be semantically processed both by design collaborators and intelligent systems. Ontologies in the Semantic Web can explicitly represent semantics and promote integrated and consistent access to data and services. Thus, if an ontology is used in a heterogeneous and distributed design collaboration, it will explicitly and persistently represent engineering relations that are imposed in an assembly design. Design intent can be captured by reasoning, and, in turn, as reasoned facts, it can be propagated and shared with design collaborators. This paper presents a new paradigm of ontology-based assembly design. In the framework, an assembly design (AsD) ontology serves as a formal, explicit specification of assembly design so that it makes assembly knowledge both machine-interpretable and to be shared. An Assembly Relation Model (ARM) is enhanced using ontologies that represent engineering, spatial, assembly, and joining relations of assembly in a way that promotes collaborative assembly information-sharing environments. In the developed AsD ontology, implicit AsD constraints are explicitly represented using OWL (Web Ontology Language) and SWRL (Semantic Web Rule Language). This paper shows that the ability of the AsD ontology to be reasoned can capture both assembly and joining intents by a demonstration with a realistic mechanical assembly. Finally, this paper presents a new assembly design information-sharing framework and an assembly design browser for a collaborative product development.     

面向装配工序交叉的虚拟装配工艺信息模型

虚拟装配工艺规划中目前大都采用装配顺序描述装配过程,但尚无法表达装配工序交叉和设计中的安装布置'捌整等问题.考虑设计阶段和制造阶段的装配要求,建立了基于装配任务的装配工艺信息模型.该模型以多层次的装配进程表达产品装配工艺过程,通过任务对象的交叉安装表达工序交叉和安装布置凋整,并给出了装配调整策略;针对冗余装配任务提出了装配任务合并方法.最后通过实例验证了文中模型的正确性和有效性.     

基于物理模型的虚拟装配技术研究

虚拟装配是虚拟现实技术在产品设计领域的一个重要应用 .为了从运动学与动力学的角度来考察虚拟装配过程中零件的运动 ,以便更真实地反映虚拟环境中零件装配运动的本质规律 ,提出了一种虚拟装配环境中用于将装配几何约束自动映射为运动副约束的基于运动自由度分析的物理约束生成方法 ,同时 ,提出了基于变刚度弹簧模型的装配力交互输入方法 ,并实现了位移输入与装配力输入的映射 .另外 ,还给出了基于物理模型的虚拟装配的基本过程 .该方法在虚拟设计与装配原型系统的研究与开发中已得到实现 .     

基于VRML和Java的虚拟装配技术

对虚拟装配技术理论进行研究,应用三维形体空间坐标变换原理,利用虚拟现实建模语言（Virtual Reality Modeling Language,VRML）,结合Java语言,在Cortona浏览器的基础上构建可视的交互虚拟装配环境,并给出虚拟装配过程的实例．