面向装配的智能变型设计技术及应用研究

产品变型设计的基本思想是通过改变已有的系列产品或设计实例来适应新的设计需要．针对变型设计的基本特点,以装配环境下基于实例的推理为基础,结合工程CAD中的模板技术,提出了面向装配的智能变型设计理论和方法．通过对SL1126柴油机产品结构特征深入研究,获得该产品结构设计知识,对产品的设计任务进行抽象和分类,应用Pro／ENGINEER及其二次开发工具Pro／ToolKit,开发了一个柴油机整机产品三维参数化CAD系统的原型,实现了产品整机的参数化设计,验证了该方法的可行性．     

面向虚拟装配的复杂产品装配建模技术

针对复杂产品特点,提出并分析了虚拟环境下复杂产品的装配建模技术:虚拟环境下的实体模型表达和装配模型.实体模型表达采用精确模型和面片模型结合的混合方式进行,在单元划分基础上,构造了复杂产品的基于单元的4级多层次关联装配模型.基于装配建模,建立了虚拟装配操作的基本流程,以一个船舶产品的装配建模实例验证了其有效性.     

基于知识的冲压产品集成建模

在分析设计型专家系统与基于知识的工程的区别基础上，提出了基于知识的工程（KBE）应用于模具设计的重要性，介绍了基于知识的冲压模具三维数字化设计系统总体结构，论述了基于知识的冲压产品集成建模．该模型是在三层知识库结构的驱动和繁衍下，采用产品集成建模，集成产品的若干特征、信息和规则．该模型包含产品的显性知识，即产品的基本信息、形状特征、精度特征、材料特征和装配特征；同时还蕴含产品的隐性知识，即工艺规则信息和工艺可行性方案，从而使冲压产品在设计阶段就能满足冲压工艺要求．最后给出实例分析．     

自顶向下的产品装配建模系统研究及实现

机械产品从概念设计到详细设计的过程中,产品装配模型起着一个核心作用。现有的大多数装配建模系统均采用自底向上从零件到装配的建模方法,这种方法不能支持产品设计的全过程,不适应并行设计的需要。为适应并行工程对产品装配建模系统的需要,提出了将产品装配建模过程作为一个智能设计过程,以自顶向下的方式建造产品装配模型的方法,并介绍了用该方法开发的变速箱装配建模系统（ＧＢＡＭＳ）。该系统支持产品生命周期中多种设计活动的集成,对并行工程的实施具有重要意义。     

产品装配建模研究

并行装配建模是CAD研究中的重要领域.给出了装配建模的数学描述模型,并对装配体的位置进行了研究,提出了一个产品概念级设计模型,并给出了模型实现算法,在此模型下可实现产品的并行装配设计,同时支持自顶向下和自底向上两种设计方法,并以实例进行了验证.     

复杂产品碳足迹结构元规划方法研究*

日益增长的环境压力对复杂产品供应链碳足迹优化提出了更高的要求。为了降低优化过程动态性及不确定性,在综合评述产品拆卸建模分析研究方法的基础上,依据约束关系和装配结构,通过构建规则,设计多目标复杂产品碳足迹结构元拆卸混合图模型,确立模型约束关系矩阵,利用迭代分层思想设计驱动式递归聚类搜索算法,规划各层次碳足迹结构元模块。经液晶显示器实例证明,该规划方法可有效剖析复杂产品碳足迹结构基本元及模块单元。     

基于产品布局设计特征的协同设计

提出了产品布局设计特征的概念和定义方法,解决了在概念设计阶段如何构建参数化布局模型的问题,在PDM环境下应用该模型,可实现基于产品布局设计特征的多小组的远程协同设计．该方法采用工程文件管理方式,统一管理布局设计特征与产品装配模型,有利于模型维护;利用Petri网描述和管理动态定义的设计过程模型,实现了布局设计特征模型与子设计方案之间的“推式”数据自动维护和更新．     

支持变型设计的重用策略研究

在研究产品构成的基础上，分析了产品建模方法，提出构筑标准件库，进行产品组件模块化，采用基于事例的推理方法等支持变型设计的重用策略，同时，设计了支持快速变型设计的重用平台，并在某型号工程项目的夹具快速设计中得到了应用，提高了设计效率。     

面向对象的二叉树装配模型研究

文章研究可装配性设计中的产品装配建模,提出一种以装配体为对象并能充分反映装配过程特点的二叉树装配模型。应用面向对象技术,建立了相应的数据结构及应用框架,为可装配性评价奠定了基础,也可做为通用的产品装配模型应用于ＣＡＰＰ等领域。     

虚拟装配系统的建模、干涉检验及仿真

以产品特征模型为核心,提出了一种开发虚拟装配系统的特征建模方法和一种干涉检验算法,该特征建模方法采用矩阵存储装配关系的层级装配模型,实现了简化装配序列求解的目的;运用此干涉检验算法可以有效地计算产品各个零部件之间任意方向上的相对距离或干涉程度,然后综合特征建模方法提供的非几何信息进行可装配性分析·仿真部分包括装配仿真和运动仿真,利用层次装配模型生成的装配序列进行交互式有监督功能的装配仿真;参数化的运动仿真使用户可以充分了解机器的运动特性,发现与运动相关的问题,进行设计修正·     

虚拟环境下的管路布局与装配仿真系统关键技术

针对航空、航天、船舶、汽车等行业广泛存在的管路系统,为了解决管路布局数据繁琐、布局复杂的特点,提出了一种在虚拟环境下基于可控模型的管路布局与装配仿真方法.为了实现导管模型的可控性,建立了基于控制点描述的导管模型,该模型数据量小,操作快速方便,拟实性高,易于重复修改.提出了普通管和悬置管两种布局方式,以满足不同的布局要求,并将布局工作与装配过程仿真紧密结合,提高了布局方案的可实施性.开发了原型系统并对提出的方法进行了验证.     

彩电零件多工位级进模CAD/CAM系统

本文为建立彩电零件多工位级进模CAD/CAM系统,研究开发了板料零件的特征构型、条料排样、模具结构设计和NC编程软件.本文阐述了该系统的功能、结构、运行流程和实现方法.     

产品设计可装配性的研究

并行工程环境下对设计所形成的产品进行可装配性评价，向设计者提供合理的修改建议，是ＤＦＡ成功的关键。文章提出了基于设计过程和装配过程的二叉树及其映射模型，利用二叉树的迭代特性和面向对象的技术，以装配单元为对象提出了可装配性指标体系。     

柔性装配系统的建模

应用排队网络的基本理论研究了柔性装配系统建模问题，对系统中阻塞与饥饿状态、传送延时以及分裂流、合并流等进行了分析和建模。结果经仿真和实验证明是正确可行的。     

求解装配线平衡问题的混合遗传算法

装配线平衡问题一直是设施规划问题中的重要组成部分,是在建立生产线时就被考虑、解决并确定的。在面向市场的情况下,生产线必须是柔性的生产线,能快速响应新产品的需求,装配线平衡问题更应该是一个动态的生产调度问题。文章提出了混合遗传算法求解装配线平衡问题,给出了合适的编码方法,设计了新的交叉和变异算子,并通过实例验证了该算法的有效性和可行性。     

固体火箭发动机高速旋转试验台设计

结合现有试验台的改造和重新设计,从方案设计、动力源选择、轴系部件设计、传感器选用与安装等角度,分析了在高速旋转试验台设计中应考虑的主要问题.提出了新的改进设计方案,实践检验是完全可行的,该设计方案实现了高速旋转条件下固体火箭发动机推力、压力的同时测量,解决了密封问题,试验过程中的振动和噪声减小,并且试验台的运行和维护性能也得到提高.     

机器人柔性装配单元的设计

机器人柔性装配单元是实现多品种、中小批量产品装配自动化的有效技术途径．该文在对机器人柔性装配单元中机器人、夹持器装置选择的约束条件进行型式化描述的基础上,以制造成本最小为目标,建立了满足装配任务精度要求的机器人柔性装配单元优化布局的数学模型．最后,通过具体生产案例对提出的方法和模型的正确性、可行性进行了验证．     

分体式新燃料组件干式贮存架设计研究

分体式新燃料组件干式贮存架主要用于反应堆换料用新燃料组件入堆前的吊挂贮存,安装在新燃料贮存间内,采用U型钢结构,三面靠墙的布局方案,提高了贮存架结构强度和抗震性。其基体材料为碳钢,表面涂层材料为奥氏体不锈钢,不污染新燃料组件,可长时间免维护,兼顾了强度、制造工艺和耐腐蚀性能的要求。由于采用分体模块化结构,便于分散制造,集中组装,在不破坏整体结构的情况下,通过增加新的贮存模块,提高贮存燃料组件数量,具有占地面积小、安全可靠、操作方便、制造成本低,便于生产制造、安装、调试等特点。