复杂变型产品参数传递结构研究

针对基于3维模型的复杂产品变型,提出了与产品建模结构相融合的树形参数传递结构。该结构规定参数只允许纵向传递,避免了参数之间的交叉传递,为复杂产品变型设计提供了有效的变型信息传递通道,并在此基础上实现了参数传递结构的模块化。以Solid Edge 3维造型软件为设计环境,以VB为工具开发了剑杆织机变型设计系统,阐述了剑杆织机建模、参数传递和产品变型设计的关键技术及其实现方法。     

装配产品变型设计建模方法及实现

针对装配产品的变型设计问题,研究了零部件的参数传递特性和关联规则,提出了纵向传递的参数传递树结构.通过引入装配变量,并组成参数传递链的节点,与参数化技术相结合,实现了一种装配环境下的产品建模和变型设计过程.最后,以剑杆织机变型设计模型为例,阐述了层次性建模、参数关联及参数传递等技术的实现.     

复杂机械变型与改进设计中的知识重用技术研究

基于复杂机械产品的变型与改进设计要求,着重研究复杂机械产品变型与改进设计中的知识重用技术,提出产品设计知识分类管理四维模型和产品变型与改进设计循环演变过程模型,分析阐述了基于知识重用的变型与改进设计系统框架,并以沥青摊铺机为例说明复杂产品变型与改进设计系统在摊铺机新产品设计中的应用.     

配置产品尺寸参数修改与变型设计方法研究

在大批量定制的产品配置中,有时需要对配置模块进行变型设计或尺寸参数修改,如何快速准确地确定配置模块尺寸之间的相互影响关系,并对配置产品的尺寸参数进行快速准确的修改是配置设计准确性和配置设计效率的关键.将参数化技术和网络理论应用于大批量定制的产品配置领域,在建立产品参数化模型的基础上,建立了配置产品尺寸约束关系网络.提出了基于尺寸参数传递方法的配置产品尺寸参数修改与变型设计方法,开发了与PRO/E集成的产品变型设计模块.最后以联轴器产品为例验证了上述方法的可行性.     

支持产品变型设计的建模方法研究

针对产品变型设计中零/部件之间依赖关系复杂和知识重用效率低等问题,提出了支持产品变型设计的生成式参数化设计方法。该方法在分析产品变型设计自身特点以及与其设计过程之间关系的基础上,将产品划分为功能相对独立的一系列设计区域,并通过构建骨架模型管理各设计区域的关联关系,实现了装配结构与各设计区域建模结构的分离;针对各设计区域建立了设计元素库,并给出了基于知识的设计元素建模方法和流程,将设计知识、经验等融入到设计元素中;以骨架模型为配置参考,通过设计元素的替换、参数变更等操作实现了知识辅助的产品自动变型设计。最后以Inventor三维建模软件为平台,以自行车曲柄为具体设计实例,展示了产品变型设计过程,证明了所提方法的有效性。     

基于模块化方法的复杂机械产品变型设计

针对复杂机械产品因尺寸、结构等变化造成反复设计、修改、知识重用度低等问题,为提高机械产品快速响应市场的能力,在研究了模块化设计、变型设计及数据库技术等的基础上,给出了一种基于模块化划分的变型设计方法,并在AutoCAD和ANSYS的环境下,运用Visual C++开发语言,综合ARX编程技术,实现设计模型与分析模型的无缝集成,开发出了门式启闭机变型设计平台,验证了该方法的可行性.     

PDM和变型技术在数控编程中的应用

以PDM系统作为快速变型设计的数据平台，分析了变型设计在快速产品设计中的作用，提出按关系型产品模型进行信息重组的思想，实现了变型技术应用于数控编程中的方法，可大幅度提高NC程度编制的自动化程度。     

集成知识工程和实例推理技术的产品变型设计研究

鉴于复杂机械产品设计存在周期长和难度大的问题,以知识工程和实例推理技术的研究为启示,将知识工程和实例推理技术相结合,以参数型CAD系统为平台,提出了集成知识工程和实例推理技术的复杂产品变型设计系统的总体框架,并对该系统的关键技术进行了研究.在此基础上,提出了一个产品变型设计系统功能模型,此系统是在VB.net环境下,利用面向对象方法,以参数型CAD三维软件Pro/E为开发平台并结合数据库SQL Server2005开发而成.通过应用实例表明,该框架对于构造更加高效的变型设计系统有一定的实际应用价值.     

面向可适应性的参数化产品平台设计

为定量评估产品平台设计的资源节约效果,基于相似度分析和聚类分析,提出了一种面向可适应性的参数化产品平台构建方法.该方法在面向多种设计需求的基础上,通过变量化分析技术,建立了产品结构的优化元模型.首先通过设计变量的灵敏度分析,确定候选的可共享的平台公共变量集;然后通过相似度计算与聚类分析重新确定公共变量在各产品中的具体数值,并进行分组,构建了产品族的多组共享参数平台.以基于产品平台的各个变型产品的可适应度阈值为约束条件,通过可适应度计算对各变型产品进行评价.最后,通过旋压切割机的设计,对该方法进行了验证.     

面向快速设计的门式起重机变型设计

根据产品快速设计技术的特点,在基因重组原理的基础上,提出了建立装配体变型设计的思想。对装配产品的变型设计原理、变型设计方法进行了研究和分析,定义了装配产品中零件对象的信息模型,建立了零件之间的尺寸约束关系模型。并以装配产品门式起重机的部件刚性支腿为研究对象,构建了面向变型设计的产品模型,验证了其变型过程。     

支持复杂产品变型设计的零部件遍历方法研究

针对复杂产品变型设计过程中零部件的查询问题,提出了一种零部件遍历方法。根据产品构成各零件之间的配合关系,建立了产品主模型。通过分析产品主模型和遍历算法的特点,给出了适合复杂产品变型设计的零部件遍历规则,规定了产品中零部件的遍历方向。借助VC++语言,对SolidWorks三维软件进行了二次开发,实现了复杂产品的变型设计。最后,以垃圾破碎机为例,对提出的方法进行了验证。     

基于多重选择目标规划的产品变型设计

针对产品定制过程中客户需求多样化问题,提出基于多重选择目标规划的产品变型设计方法.在分析客户定制需求的基础上,提出变型设计问题的目标规划模型,并结合实验设计技术给出了大规模定制产品变型设计的技术框架,主要包括产品定制特性及其目标规划模型描述,以及产品定制特性与零件参数的关联模型构建.以此为基础,从成本、交货期和质量的角度分别构建了目标函数模型.通过实例验证表明,多重选择目标规划方法能够有效地找到满足客户多样化需求的产品变型设计解决方案.     

产品族形态设计研究及系统构造

首先在分析了产品形态构成的基础上,建立了产品族形态变型的三层变型结构模型:配置层、空间布局层、型面变型层;其次构建了产品族形态变型平台,包括两个侧面:人机侧面、比例侧面;最后提出了产品族形态设计系统集成方案并构造了相应的软件系统。     

支持变型设计的装配模型建模方法研究

指出产品结构变型的两种基本形式:纵向布局结构变化和横向布局结构变化。提出了支持变型设计的装配模型——“顶层基本骨架”的建模理论和方法。在装配模型层次化的基础上,将“项层基本骨架”作为自顶向下设计过程中信息传递的纽带,并以Pro/E为技术平台,通过具体设计实例,展示了产品变型设计的过程。     

产品尺寸参数分析方法及其应用研究

在分析变型设计存在问题的基础上,将解析结构模型法应用到产品变型设计当中,利用解析结构模型法将复杂的机械产品尺寸参数关系网络构造成一个多级递阶的尺寸参数层次结构模型.利用层次结构模型能方便的分析各关键尺寸参数,为变型设计提供决策.以联轴器为例,对上述方法进行了验证.     

基于知识模型的自适应变型设计方法研究

为了在产品设计过程中实现知识的管理和重用,提出一种基于知识模型的自适应变型设计方法,该方法首先建立一种知识模型,将产品设计知识分为基本类型、概念集合、实体模型和参数信息,再通过XML语言对知识模型进行表示与存储,同时,为了能用统一的方式表达与调用产品的参数,将参数信息分为参数表知识、规则知识和公式知识3种形式;其次,产品的自适应变型设计过程是以关键参数为驱动,通过知识模型查询、推理,计算出整个产品的核心尺寸及参数,以驱动设计模板完成自适应变型设计;最后,基于该方法,在SolidWorks软件环境下开发了电站锅炉风门自适应变型设计平台,能够通过电站锅炉风门的关键参数,自动生成该产品的三维模型及二维图样,验证了该方法的有效性。     

基于多层级骨架模型的产品总体结构控制方法研究

论述了基于多层级骨架模型的产品总体结构控制方法的实现和设计过程。提出以多层级骨架模型为信息传递纽带的总体结构控制方法。并以Pro／E为平台,结合产品设计实例,对文中提出的方法加以验证,表明总体结构控制方法可以有效地解决复杂产品设计过程中的“快速变型”和零件“重用性”瓶颈。     

基于布局模型的液压机大规模定制设计

为实现液压机产品的大规模定制快速响应设计,提出了一种基于布局模型的产品设计方法。通过构建液压机的产品功能需求模型、运动功能模型和模块结构模型之间的映射,将得到的布局结构实例化,采用有限元和变量化方法进行布局结构的分析和优化,从而得到最优布局模型。分析得到的所有布局模型将作为产品平台的一部分加以存储,以支持产品的大规模定制设计。论述了液压机产品布局模型的拓扑结构和约束信息表达方法。最后给出了基于布局的大规模定制产品的配置和变型设计过程,该过程显示,布局模型的研究与应用可明显提高液压机类机械产品的设计效率。另外,对产品布局模型在大规模定制产品平台开发过程中进行了分析,完善和补充了大规模定制产品平台体系。     

刮板输送机产品平台建立及配置方法研究

刮板输送机是典型的定制产品,每种新的变型大都是在已有机型上进行的变型设计,为基于产品平台的产品配置方法提供了必要的条件.在分析已有产品的基础上,通过产品平台参数提取和映射,建立了产品平台及结构树.提出了实现客户需求的产品配置流程,通过寻找客户所需的产品平台实现其配置.通过产品平台特征参数、配置约束及模糊模式识别等方法,确定产品的不变结构,可直接输出进行生产,而部分零部件的变型设计也相对简单,缩短了产品设计和生产的周期.     

广义模块参数关联结构有向图表示方法研究

为化解产晶变型设计过程中参数关联结构关系复杂的问题,将产品结构层次用广义模块进行表示,以减少产品结构层次,缩短参数传递链.运用有向图理论,提出了广义模块参数关联结构有向图的概念,用有向图顶点表示广义模块、子模块和零件,将参数关联驱动关系用有向边表示,得到广义模块参数关联有向图的性质.通过产品广义模块化结构层次关系,将广义模块参数关联结构有向图划分为多个子图,并对子图中顶点之间的横向有向边进行分解,建立了一种规范的参数关联结构关系,给出了其分解算法和参数关联的数学描述,为变型设计参数关联分析提供了理论依据.最后,以皮带输送机为例说明了该方法的有效性.