约束驱动的动态关联式装配验证系统的设计与实现

针对机械产品设计中的装配约束验证问题,采用构造装配约束验证树的方法,将机械产品设计中存在装配约束关系的信息存储在树的节点中,将修改后的设计参数存入修改器,使用监视器监视修改器内容的变化,并对验证树进行实时更新,通过验证分析器调用监视器中的堆栈信息来决定验证工作的启停,实现了装配约束关系的动态、关联验证。开发了一个动态关联式装配验证原型系统进行实例验证,结果表明,该系统能够与设计同步监测设计变化对约束关系的影响,动态地检测出违反装配约束关系的设计缺陷。     

微型电动车小偏置碰撞下约束系统参数的匹配研究

根据某微型电动汽车的实验对标整车模型,建立有效的简易约束系统模型,研究64 km/h小偏置碰的乘员动态响应及约束系统输入条件。通过对约束系统中侧气帘质量流缩放率、安全气囊点火时间及安全带限力峰值等7个相关参数进行单变量乘员伤害分析,确定在小偏置碰撞下约束系统4个主要影响因素。设计四因素九水平的正交试验,计算约束系统不同匹配参数对乘员加权伤害指标（WIC）以及乘员头部、颈部、胸部、腿部等的影响等级,结合等级极差比参数给出小偏置碰约束系统调整及匹配建议。并进一步构建约束系统参数与WIC的高阶多项式代理模型,确定了约束系统的最优组合解。结果表明头部损伤指标HIC15降低了64%,整体加权综合损伤WIC值降低56%。     

面向欧洲新车评价的汽车正面碰撞儿童座椅参数设计

针对某乘用车匹配儿童约束系统情况进行仿真研究。利用所选定的儿童约束系统仿真模型,进行了最新欧洲新车评价规程(E-NCAP)中对儿童乘员保护要求的试验工况的数值模拟,并以E-NCAP评分为目标,对儿童约束系统的设计参数进行优化,同时,为了工程的可实施性,对儿童约束系统提出了参数设计范围及整车的空间匹配要求。     

基于知识的网络化协同设计中的参数协调系统

在网络化协同设计中,参数约束对整个设计起着重要的作用,但是传统的约束管理系统无法满足现在网络化设计的需求,也无法利用以前解决冲突的经验.文中提出了一种基于知识的网络化协同设计参数协调系统模型,该系统采用知识推理和一致性算法的约束求解相结合的方法来解决网络化协同设计中参数约束冲突的问题,充分利用了以往的解决方案经验,并有效地解决了约束求解问题.     

基于特征与约束的反求工程参数化建模体系及关键技术研究

提出了基于特征及约束的反求工程参数化建模体系;研究了反求工程中特征及约束的定义、分类及表达,建立了参数化特征约束重构的最优化数学模型;探讨了参数化反求软件与通用CAD系统的集成技术;文章最后给出了一参数化曲面反求建模的实例。     

基于变分几何的参数化造型系统的研究与开发

基于约束的参数化几何造型技术是一种新型、快速的造型方法。本文应用变分几何技术开发了一个参数化几何造型系统——VGPDA。该系统具有自动搜索约束关系,生成约束方程组,进行约束关系一致性识别以及采用符号微分方程法快速求解约束方程组等功能。     

基于正面碰撞安全性的PHEV乘员约束系统的优化和实验

以某款Plug-in混合动力电动汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)的正面碰撞安全性为研究目标,针对设计结构和整车质量的变化可能导致原型车已经匹配好的乘员约束系统无法提供最优保护的情况,基于RBF神经网络算法,对PHEV的正面碰撞乘员约束系统的相关参数进行分析和优化,以降低假人头部、颈部和胸部的伤害值为目标,建立了PHEV的正面碰撞试验乘员约束系统仿真计算模型,通过仿真计算和实车正面碰撞试验,验证了优化后的乘员约束系统具有更好的被动安全性能。     

多体系统仿真分析平台参数化建模技术研究

针对复杂多体系统建模效率低、建模过程修改频繁等问题,研究了多体系统仿真分析平台的参数化建模技术,提出了一种工程约束推理求解和模型元素更新机制相结合的参数化方法.该方法采用点参数、设计变量参数和元素属性参数构建多体系统参数化模型.通过规则约束和表达式约束,描述了元素属性参数间的工程约束关系.针对工程约束的过程无关性,使用有向图作为参数化求解的内部表达,根据参数间的偏序关系获得工程约束求解序列.结合多体系统模型元素关联关系的特点,提出了一种事件驱动的模型参数化更新机制.最后通过轿车参数化建模实例,验证了该方法的有效性和可靠性.     

基于MADYMO儿童乘员约束系统参数优化仿真研究

对汽车正面碰撞儿童乘员约束系统的参数优化进行仿真研究,运用MADYMO软件建立儿童约束系统仿真模型,并进行参数优化仿真,利用参数灵敏度来分析伤害指标的优化程度,将仿真结果进行对比验证,最终确定最优模型参数组合。该研究为儿童乘员约束系统的优化设计提供参考。     

基于正交试验设计的乘员约束系统性能优化

在轿车正面碰撞过程中,乘员容易受到严重伤害,优化乘员约束系统对于乘员的保护极其重要。利用MADYMO软件建立了包含座椅、安全带、仪表板及转向系统在内的某轿车乘员约束系统的分析模型,并通过试验验证了模型的有效性。最后利用验证后的模型对约束系统的参数应用正交试验设计的方法进行优化,实现了对该车正面碰撞过程约束系统的较全面且较可靠的评价。     

An Intelligent Computer-Aided Assembly Process Planning System

This paper presents an intelligent computer-aided assembly process planning system (ICAAPP) developed for generating an optimal assembly sequence for mechanical parts. The system employs a graph set technique for creating an assembly model. The set includes an attributed topological graph, an attachment constraint graph, a tolerance graph and a special process constraint graph. In the generation of assembly sequences for any product, the critical problems to be addressed include determining the base part, selection of subassemblies, defining all necessary constraints, and quantifying and solving these constraints. In the ICAAPP system, algorithms have been developed for the selection of the base part, defining of the subassemblies, and determination of the constraint values. A simple mechanical assembly is used to illustrate the feasibility of the proposed algorithms.     

A knowledge-based engineering system for assembly sequence planning

In this study, we developed a knowledge-based engineering (KBE) system to assist engineers in promptly predicting a near-optimal assembly sequence. A three-stage assembly optimization approach with some heuristic working rules was employed to establish the proposed system. In the first stage, Above Graph and a transforming rule were used to create a correct explosion graph of the assembly models. In the second stage, a three-level relational model graph, with geometric constraints and assembly precedence diagrams, was generated to create a completely relational model graph, an incidence matrix, and a feasible assembly sequence. In the third stage, a robust back-propagation neural network engine was developed and embedded in the Siemens NX system. System users can easily access the volume, weight, and feature number through the Siemens NX system interface, input the related parameters such as contact relationship number and total penalty value, and predict a feasible assembly sequence via a robust engine. Three real-world examples were used to evaluate the feasibility of the KBE system. The results show that the proposed system can facilitate feasible assembly sequences and allow designers to recognize contact relationships, assembly difficulties, and assembly constraints of three-dimensional components in a virtual environment type.     

图匹配特征识别的实现

提出了用图匹配理论实现特征识别的基本原理 ,研究了判定边的凸凹性、属性邻接图、设计特征等理论与方法 ,并用此特征识别方法实现了中等复杂程度机械零件的特征识别     

航空传动系统概念设计功能分析的图论方法

利用图论法提出了航空传动系统产品概念设计阶段的功能分析及评价模型,用图论中的树和林分别表达设计对象的工作状态和空闲状态,使概念设计阶段的零件间的关系及约束更加清晰,可以同时考虑不同约束并行地对方案进行功能分析。本方法使设计人员可以提出并检测多种结构方案,给出传动系统能量流动分析,有效确定产品概念设计方案中结构可靠性、尺寸、可维护性等。     

配置设计的分级约束满足问题求解方法研究

从分析配置设计过程中约束对变量的不同作用程度入手,提出将配置求解过程作为分级约束满足问题进行处理,对约束进行分级处理,赋予不同的约束水平,以确定配置求解过程中约束满足的顺序。通过引入"活动变量"和"活动约束",对有向图中结点和弧赋予新的含义,构建了分级约束满足问题网络,采用一致性方法和基于图的传播技术相结合的方法进行网络的一致性检验和约束的传播,并提出了分级约束满足问题网络在求解过程中约束冲突的解决方法,形成了配置设计的分级约束满足问题求解方法,较好地解决了变量受多个不同强度约束条件作用时的合理赋值和约束冲突的问题。并以捆钞机产品配置为例,验证了分级约束满足问题求解方法的可行性。     

机器人完全动力学问题的回转键合图法

基于回转键合图理论 ,推导出便于计算机自动生成的机器人系统状态方程的统一表达式 ,克服了非线性几何约束及微分因果关系给建立机器人系统状态方程所带来的代数环问题。所述方法特别适合于多能域并存的系统。结合具体实例给出机器人机构系统键合图表达方法 ,并说明本文方法的有效性     

基于图论的参数化求解方法的研究

通过对现有参数化求解方法的分析,提出了一种基于图论的参数化求解方法,该方法能方便地确定几何元素的求解次序,然后采用几何推理与数值计算相结合的方法生成满足要求的设计图纸,并对如何处理局部修改产品外形时约束集的维护进行了讨论     

基于广义产品结构的配置和集成研究

为对普通零部件和广义部件的自定义属性进行分级管理,定义了一个特有属性模型。针对配置知识表示难的问题,采用约束表达式和判定表对广义部件的属性约束和关联进行描述。在此基础上,构建了面向配置的广义产品知识模型。为有效压缩配置约束的求解空间,加速在线配置,提出一种采用约束推理机制对产品配置过程进行求解的策略,定义了依据配置约束集构造推理有向图的规则及推理有向图的执行算法。实现了该配置模型及其与产品数据管理系统的集成,并给出了从广义物料清单自动生成物料清单的算法。实际应用效果证明了配置模型和求解策略的有效性。     

参数化设计中约束的自动识别

通过分析零件图中尺寸约束和图形元素之间的拓朴关系，提出约束自动识别算法。     

模具结构装配设计中约束表达及求解

研究模具结构装配设计中装配约束的表示方法,并讨论基于有向图和变量表达式的装配约束的求解方法。