基于装配语义的航天产品虚拟装配过程仿真方法

针对虚拟装配仿真过程中大量人机交互操作带来的效率低的问题,提出一种基于装配语义的虚拟装配过程仿真方法.通过分析航天复杂产品装配工艺,提取出4类典型装配操作并进行装配特征的参数化表达;通过匹配装配语义的装配特征基本信息和几何图元信息,实现了从语义层到特征层、几何层的装配语义层次化解析;从装配特征中解算出装配对象间的约束关系后,根据装配约束关系给定的运动方向和顺序,生成相应的位姿变化矩阵,驱动执行对象完成装配过程仿真.基于Delmia设计并开发了原型系统,以某卫星导航仪的装配过程仿真为例,对上述方法进行了验证.      

面向虚拟装配的计算机辅助装配工艺规划系统体系结构研究

为了解决虚拟装配工艺规划系统实际应用中的问题,提出了面向虚拟装配的计算机辅助装配工艺规划系统(CAAPPSFVA)体系结构,通过功能模型和信息流模型分析了该体系结构.该系统为虚拟装配系统提供了辅助功能,但与虚拟装配系统之间存在着松散耦合关系,可以独立使用并可与PDM系统实现集成.提出了使用工艺设计树对当前产品结构及其相关工艺文件进行管理的方法.原型系统的实现表明,该体系结构具有开放性、实用性,能够满足虚拟装配系统的需求.     

装配序列规划及其DFA研究

在利用特征造型系统建立产品等级装配模型的基础上，给出了装配工艺自动规划的算法，讨论了面向装配设计的两类方法，即基于零件装配特征和装配序列分析的评价方法。     

一体化中药粉碎机虚拟装配技术

为获得集中搅拌、筛选和粉碎功能的一体化中药粉碎机的最优装配序列和装配工艺,将虚拟装配(VA)技术应用于该产品的研发中.在系统研究VA技术体系结构及其关键技术的基础上,应用开放式建模方法分析了一体化中药粉碎机及其关键部件的装配层次及装配关系,建立了产品完整的装配模型；应用基于知识的装配序列规划方法优化了产品的装配序列.研究结果表明:VA技术在一体化中药粉碎机研发中的应用缩短了研发时间,确保了产品制造和装配一次成功.     

可视化虚拟装配系统及关键技术研究

虚拟装配是虚拟制造的关键技术之一 ,可在产品设计阶段进行预装配 ,验证装配工艺的正确性 .基于SolidEdge的可视化虚拟装配系统 ,通过其二次开发 ,应具备装配路径设置、装配零部件位置和姿态调整及消隐、装配视角调整和视图放缩、虚拟仿真设置等功能 .系统的总体结构包括装配建模初始化、装配工艺文件获取、装配过程动画和仿真等模块 .其关键技术有 :解除CAD装配体约束 ,并提取虚拟装配零部件 6元组位置和姿态信息 ;以 6元组信息为基础的虚拟装配体重绘 ,及其装配过程仿真 ;包括虚拟装配零部件、装配体、装配路径和优先级、角度姿态、装配关键点坐标及绕坐标轴角度等信息的数据库组织 .     

虚拟装配系统及其关键技术

基于约束识别和混合建模思想开发了一个虚拟装配系统(VAE)．分析并构建了系统的功能模块和体系结构，研究了特征和网格混合建模、约束识别和求解以及实时碰撞检测等支撑VAE的关键技术，据此开发了基于PowerWall硬件系统的VAE原型系统．该原型系统可以完成产品的装配工艺规划和装配操作培训，并具备简单的参数化几何建模功能．     

大型壳体类零件虚拟装配系统的开发

分析了航空航天领域大型壳体类零件的结构特点和装配要求,提出将零件看作自由曲面、通过虚拟装配仿真指导实际装配的方法,并进行了虚拟装配中的模型重构和装配仿真等.开发了基于CATIA软件的大型壳体类零件虚拟装配系统,并通过工程实例对系统的可行性进行了验证.结果表明:该系统能够根据零件检测数据重构零件模型,对零件重构模型进行装配过程仿真,并对装配体进行间隙分析,将分析结果以色图的形式进行显示及以数字的形式进行输出,为实际装配提供数据指导.     

基于物理的虚拟装配产品信息模型研究

分析了基于特征的虚拟装配产品信息模型,指出基于物理的虚拟装配产品信息模型的特征.在对STEP标准类库中的材料库进行扩展的基础之上,提出了以特征层次信息、信息类库信息和装配结构来描述基于物理的三层虚拟装配产品模型,建立了基于物理的虚拟装配产品信息模型.     

基于Pro/Engineer的虚拟装配支持系统

虚拟装配是虚拟制造的重要组成部分,是对传统装配技术的革新。本文主要介绍了基于Pro／Engineer开发的用于产品装配规划的虚拟装配支持系统(VASS),给出了系统的总体结构,并着力阐述了装配建模及其重构、装配顺序规划等关键技术。最后,介绍了该系统在某汽车设计与装配中的应用。     

面向工艺的虚拟飞机部件装配

通常虚拟装配是面向设计的虚拟装配(DFA),只含有很少的工艺信息,本文提出一种面向工艺的虚拟装配方法,方便于在装配生产过程使用。此系统进行虚拟装配规划,建立对应装配体的工艺信息,可以学习和查看他人建立的装配体的工艺信息。     

串行装配环境下最优装配序列的求解

为了使得基于装配与或图的装配序列寻优方法支持串行装配环境下的最优装配序列的求解,设计了从装配树列举装配序列的递归算法,并讨论了装配序列的评价问题.首先给出了串行装配环境下最优装配序列的求解思路,接着将装配树转换成表示装配任务优先关系的有向图,进而从有向图列举出所有可行的装配序列,最后讨论串行装配环境下装配序列的评价问题.文中给出的实例说明本文方法的可行性,本文的实验结果说明本文方法的可接受性.     

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.     

面向产品装配工艺性评估的装配数据的描述方法

为了全面有效地对产品的装配工艺性进行分析和评估， 本文提出了一种既能全面描述产品的装配信息， 又能支持并行设计的产品数据模型－ 并讨论了模型的结构及实现的途径     

基于装配特征的虚拟自动装配的研究和表达方法的描述

装配特征的概念是实际自动装配的基本问题,首先给出了装配特征的定义．为了实现虚拟自动装配,在CAD系统中引入了装配特征的概念。最后在UGⅡ环境下,结合VC＋＋对虚拟自动装配进行了描述。     

An Interactive Assembly Process Planner

This paper describes the implementation and performance of the virtual assembly support system (VASS), a new system that can provide designers and assembly process engineers with a simulation and visualization environment where they can evaluate the assemblability/disassemblability of products, and thereby use a computer to intuitively create assembly plans and interactively generate assembly process charts. Subassembly planning and assembly priority reasoning techniques were utilized to find heuristic information to improve the efficiency of assembly process planning. Tool planning was implemented to consider tool requirements in the product design stage. New methods were developed to reduce the computation amount involved in interference checking. As an important feature of the VASS, human interaction was integrated into the whole process of assembly process planning, extending the power of computer reasoning by including human expertise, resulting in better assembly plans and better designs.     

有机纳米构筑与超分子组装

由于分子聚集体尺寸通常在1－100nm之间，这使得超分子组装成为纳米构筑和纳米器件制备的重要手段。基于自己的研究工作，阐述了如何利用层状组装和界面组装技术来构筑组成和结构可控的纳米组装体，进而制备纳米器件的方法。这有望提供一种从纳米构筑到功能组装的一种途径。     

三维几何约束的序列二次规划求解

在利用特征造型系统建立产品等级装配模型的基础上，给出了装配工艺自动规划的算法．讨论了面向装配设计的两类方法，即基于零件装配特征和装配序列分析的评价方法．     

融合装配信息的三维装配模型检索方法

针对现有三维装配模型检索方法存在语义不符、准确性低、检索效率低等问题,提出一种融合装配信息的三维装配模型检索方法.首先,进行装配信息检索,利用符号化的编码表示装配信息,查找零件的编码以找出符合装配设计意图的三维模型.然后,利用装配零件之间存在的共轭关系,将装配零件的几何检索转化为查找符合共轭子图的属性邻接图,通过零件的属性邻接图进行模型检索.最后,利用频繁子图挖掘方法,提取出满足共轭子图的属性邻接图,用作模型的重用.实验结果表明:该方法能够较好地实现三维装配模型的检索,可以有效地支持面向装配零件的模型重用.     

Modular Fixture Assembly Model for Virtual Assembly Design

To support modular fixture assembly design in virtual environment, a multi-view based modular fixture virtual assembly model is proposed. Instead of squeezing all assembly related information into a single model, three complementary views of assembly model, element information, function and structure, and assembly relationship are proposed to be used. The first view contains the detailed element information, while the other two explicitly capture the hierarchical function relationships and mating relationships respectively. These views are complementary in the sense that each view only contains a specific aspect of assembly related information while together they include required assembly related information. The proposed assembly model is specialized to accommodate the features of modular fixture virtual assembly design and applied in our developed prototype system.