多骨架模型的自顶向下设计方法研究

为解决产品自顶向下设计过程中设计参数完全受控于顶层骨架模型的局限性和设计单元重用时导致参照关系混乱的现象,提出以多骨架模型对设计信息进行分类管理和分层控制的自顶向下设计方法。首先根据骨架模型包含的参数和在设计过程中实现的功能定义定位骨架、信息传递骨架和设计骨架的概念;然后介绍分层递阶的多骨架建模方法。以Pro/E为设计平台,结合自卸车产品设计实例,验证了该方法的可行性和有效性。     

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。     

基于关系矩阵的装配骨架模型构建研究

为了实现自顶向下的设计方法,分析了以往研究的不足,从便于计算机表达的角度,引入装配语义组成关系矩阵和装配形状特征之间的装配关系矩阵,记录装配体的各装配形状特征组成和各装配形状特征相互之间的装配关系,以便在设计过程中将设计意图和装配约束自动向下游传递(从骨架模型向零件属模型传递)。     

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。     

面向需求的产品装配模型变型设计框架研究

介绍了面向需求的装配模型变型设计的相关概念.在分析变型设计各种方法的基础上,将装配模型、特征参数化技术、模块化的思想以及CBR技术结合起来,以建模技术中TBS模型为核心,提出了一种面向需求基于装配模型的变型设计智能框架.为产品的快捷变型设计、系列化设计和优化设计提供了可行的方法.     

一种基于事物特性表的产品结构模型研究

产品的快速变型设计需要建立合理的产品结构模型。根据产品变型设计的特点和产品配置管理的需求,本文研究了一种基于装配拓扑树产品结构模型,描述了产品及其零部件之间的并、或、异或等约束关系和选择条件,并以面向对象的方法构造了产品结构模型类和基于参数的事物特性表,通过参数化设计,实现从零部件类到零部件实例的转化。     

基于产品装配模型和多代理的产品设计

提出了一种基于装配模型和多代理（Ｍｕｌｔｉ－Ａｇｅｎｔ）的产品协同设计模式,通过产品装配模型记录产品设计意图,支持设计过程的快速重演,同时产品的几何模型和装配模型向各代理提供所需的一些原始信息,多代理系统则完成对产品零部件的强度验算、刚度验算、加工工艺评定等方面的工作。这样,可以实现产品的几何建模系统、装配建模系统与多代理系统的集成,支持产品在异构分布症的协同设计。     

面向快速变型设计的产品结构模型研究

产品的快速变型设计需要建立合理的产品结构模型，根据产品变型设计的特点和配置管理的需求，提出一种基于装配拓扑树和零件拓扑树的产品结构模型，描述了产品及其零部件之间的并、或、异或等约束关系和选择条件，并以面向对象的方法构造了产品结构模型类，该模型的建立为实现快速变型设计提供了良好的基础。     

面向卫星总体总装信息的多层级融合模型与管理

针对卫星总体总装信息采用的传统管理模式制约着卫星研制向短周期、高水平迈进的问题,为实现卫星总体总装信息从传统管理模式向信息化管理模式转换,并为全流程数据无缝流转和驱动的卫星智能制造打下基础,在对卫星总体总装过程和信息构成调研分析的基础上,通过抽象、聚类和分层融合,构建了面向卫星总体总装信息的多层级集成融合模型,研究了卫星总体总装信息的信息化管理方法。经多型号卫星试用,验证了所研成果能够满足卫星总体总装数据信息化管理的需求。     

多层级有限元模型数据库综合设计与应用

飞机研制过程中,"积木式"建模仿真策略为逐级对典型细节、组件、部件结构和全尺寸结构进行设计和分析.在此过程中,针对不同模型层级、不同结构细节、不同分析任务将飞机有限元模型进行划分,由此建立的多级模型在工程中数量和规模逐渐增加.针对多层级有限元模型的数据库构建问题,研究了通用软件体系架构及其模式,提出了多层级有限元模型构...     

基于集成模型的多层次设计重用方法

针对产品开发过程中对设计重用的需求,提出基于集成模型的设计重用系统,该系统可支持多个层次和粒度的设计重用。实例检索系统用于实现产品和零部件相似实例的检索,适于难以采用模型表达的设计知识的重用;结构配置系统可实现一类变型产品的快速配置,适于零部件结构和模块的重用;参数化系统映射属性集,可驱动CAD模型,适于零部件参数和特征的重用。最后,结合某减振器企业开发了支持多层次设计重用的变型设计系统,初步验证了该方法的可行性。     

基于Pro/E骨架模型的套简钻模的装配设计

Pro/E软件装配模式下的骨架模型反映了产品的空间布局,表达了零部件间的空间位置形状、拓扑关系和装配关联关系.设计套筒钻模的骨架模型,可以使套筒钻模各零、部件装配在正确的位置上,满足机械装置的功能要求.运用套筒钻模的骨架模型,可以避免以已经装配零件特征为参考进行零件装配产生的不必要的父子关系,为修改零件设计提供了方便.     

基于骨架模型的参数化人体建模

产品的设计开发一般经过概念设计、参数化设计和详细设计三个阶段,这种过程称为自顶向下的设计。骨架模型是Pro/ENGINEER自顶向下设计的一个强有力工具。通过人体结构分析、人体尺度和百分位数的选择,得出了采用骨架模型进行参数化人体建模设计的详细步骤,并实现了人体模型的再生。实践证明这种设计方法可以在提高设计效率的同时保证极高的准确性,并为人机工程学领域研究提供了新方法。     

基于参数化装配的产品变型设计研究

提出了一种基于两级参数化装配的产品自适应变形设计系统框架,并成功地实现了火炮系统的自适应变形设计,从而为产品的快捷变型设计、系列化设计和优化设计提供了实用可行的方法。     

基于参数化技术的自顶向下装配建模研究

介绍了基于参数化技术的自顶向下机械产品装配建模中的关键技术,提出通过构建装配体骨架模型,以骨架模型作为实现产品自顶向下设计信息沟通的桥梁,实现装配体建模设计,为复杂产品的并行设计提供了一切实可行的建模方案。     

基于骨架树的机械零件三维模型检索方法

提出了一种基于骨架树进行机械零件三维模型检索的方法。检索分为两个阶段。第一阶段首先提取机械零件三维模型骨架,然后将骨架转换成骨架树并用邻接矩阵来描述骨架树的拓扑结构特征,通过比较邻接矩阵特征值之和迅速完成零件拓扑结构匹配,实现零件的初步筛选。将大量与待匹配模型拓扑结构差异较大的模型过滤掉,极大地减少了第二阶段的匹配计算量。第二阶段首先寻找匹配的骨架子树,其次在匹配子树的基础上搜索骨架枝匹配对,进而采用空间离散曲线的曲率和弗朗内特标架进行空间曲线相似性计算,得到整个骨架形状相似度。通过实例验证与试验分析,该方法快速有效,具有较高的准确性和良好的鲁棒性。     

基于多电平逆变器通用数字控制平台的研究

研究了一种基于多电平逆变器的通用数字控制平台,采用高速数字信号处理器（DSP）和可编程逻辑器件（PLD）作为系统的主要的控制器,对控制平台的系统组成和工作原理进行了阐述,给出了系统的控制策略和实验结果,验证了理论分析的有效性和正确性。     

快速组合设计平台下的变型设计与装配系统

综述了快速组合设计平台的体系结构,以三维CAD软件Solidworks为例阐述了与运行平台的集成、零部件的变型设计和产品模型图的自动装配技术.实践证明,所开发的设计系统可明显地提高企业设计资源的重用,并缩短订单产品的设计时间.     

面向虚拟样机的层次混合仿真建模研究

为提高复杂虚拟样机在虚拟环境下交互仿真的实时性，提出了一种基于实体一骨架混合仿真模型的运动仿真方法。根据仿真过程中的交互要求及虚拟样机模型复杂程度的分析，调整仿真模型的组合表达形式，从而形成由实体模型、关节骨架模型及零件骨架模型组成的混合仿真模型。基于混合模型的运动仿真不但能实现仿真过程中与虚拟样机的交互操作，而且能提高仿真的实时性。相关的方法在虚拟环境产品性能评测的研究与开发中得到实现，并应用到汽车发动机的动力学分析中。     

基于三维布局的多级装配模型设计方法研究

为了更有效支持复杂产品的设计,在自顶向下(Top-Down)设计的理论基础上,提出一种基于三维布局的多级装配模型设计方法。多级装配模型包括两个层级:布局模型层和详细模型层。布局模型用基准几何元素表达零部件的相对空间位置,用凸包表达零部件的空间外形。布局模型层的设计结果是三维布局骨架模型,设计者对三维布局骨架模型进行详细设计即可得到最终的详细模型。基于CATIA平台,以高速列车转向架为例,验证了该方法的可行性。