车身装配概念设计专家系统

介绍了车身装配偏差分析(AVA)系统中车身装配设计专家系统的构造与分析流程以及装配知识的获取与表达,通过基于知识的装配顺序获取与尺寸链的生成、接头方案配置与公差设计来完成基于知识的车身装配工艺设计.构建了一个由概念设计到详细设计基于知识的数字化车身设计平台,使得产品的整个装配设计过程集成到一个统一的设计环境中,在一定程度上达到概念设计与制造的并行协调设计.     

基于仿生学车身制造偏差的有限元分析

为了解决传统车身制造偏差控制的自适应性及鲁棒性较差问题,将仿生学应用于车身装配偏差控制.在研究压电主动构件工作原理的基础上建立仿生智能偏差控制系统,利用仿生单元模拟各影响因素,采用有限元分析软件分析车身零件点焊装配过程中的应力和应变数值,以确定车身制造过程中的各偏差源.仿真实例结果表明,基于仿生学的有限元车身偏差控制能够有效降低车身制造偏差,并可以为车身制造偏差的仿生控制系统设计提供理论指导,也是一种有效改善车身制造质量的新方法.     

非线性尺寸链卷积算法的计算偏差修正

在统计公差卷积算法中,非线性装配函数的线性化会使计算结果产生偏差,并影响公差分析的精度.为了减小非线性装配函数线性化所产生的计算偏差,提出了一种偏差修正方法,分析了修正偏差的原理.该方法可有效地提高公差分析的精度,并用实例说明了该方法的有效性.     

几何公差状态向量模型及其分析与综合技术

在产品零件装配互换性设计中,几何公差的分析与综合技术发展还不完善.文中针对几何公差分析与综合的问题,提出了几何公差的状态向量表示模型;基于几何公差的状态向量表示对几何偏差作用和偏差累积进行了分析,给出了在零件不同配合状态下的装配功能几何变动的状态向量表达,并在此基础上给出了几何公差分析与综合的状态方程;最后以多舱段对接装配为实例给出了基于状态方程的几何公差分析与综合的算法步骤.实例结果验证了几何公差状态向量表示模型及其状态方程对几何公差分析与综合的有效性和适用性.     

面向过程的多工位薄板装配公差综合

针对多工位薄板装配过程,建立了一种新的公差综合方法.通过分析夹具定位偏差与公差的关系,利用偏差流传递的状态空间模型建立了公差综合的约束函数,以制造成本为目标函数,利用Matlab实现了优化的公差综合方法,同时研究了过程损失对产品质量的影响.结果表明,该方法在确保装配质量的前提下,显著降低了制造成本.     

汽车车身结构性破坏的测量与修复方法

为了提高汽车车身结构性破坏的修理精度、保证汽车修复后的安全性和可靠性,分析了汽车纵向碰撞、侧碰撞的车身结构理想特性及变形模式,提出了利用多功能固定器和夹具、精确车身三维测量系统、全方位拉伸装置的车身修复流程、原则和方法.碰撞修复实例表明:修复后车身各安装点的数据偏差值达到±3 mm,装配后车轮定位值符合标准.这种基于车身三维测量的全方位拉伸校正方法可以有效提高碰撞汽车的修复质量、降低返修率.     

基于改进的萤火虫算法的车身公差优化

为了在提高车身装配质量的同时最大程度地降低制造成本,将新兴的萤火虫算法引入到车身公差优化中.以某车型的前、后车门间隙和面差的误差优化为例,建立了公差-制造成本优化模型,利用改进的萤火虫算法对模型进行优化计算.结果表明该方法可用于车身公差的分配优化中,实现公差精度与制造成本的兼顾.     

公差尺寸链分析在起落架联动设计中的应用

本文分析了某机型前起落架联动机构运动原理,研究了制造装配公差对联动机构的影响。通过尺寸链原理计算了各个装配点公差以及零件尺寸公差造成的起落架收起位置和放下位置偏差,进一步计算了舱门开度的偏差,从而设计起落架舱门的预留间隙。     

基于概念设计的客车车身结构设计与优化系统

针对客车车身结构概念设计的特点，开发了客车车身结构概念设计与优化系统（简称BCD），建立了参数化的客车车身结构概念模型.以该模型为模板，实现了新客车车身结构概念几何模型的创建和车身尺寸参数调整，同时建立了车身系统的静态刚度分析、低阶模态分析、灵敏度计算和优化设计计算的自动化过程，对车身的结构性能和低阶模态进行了有效的预估.最后，本文使用该系统计算了某客车车身结构的刚度和低阶模态，并在保证车身质量降低的情况下实现了刚度和低阶模态的提高，有效的改善该车身结构性能，实现了车身轻量化，验证了BCD系统的有效性和可靠性.     

公差值域的扩展及其应用

针对尺寸链计算中会出现上偏差小于下偏差,即负数公差这一现象,基于尺寸公差指允许尺寸的误差（变动）量,并依据负数与正数的本质区别在于它们具有相反意义的量,以及允许尺寸的误差量的相反意义量是补偿尺寸的误差量两个基本概念,对负数公差进行了解释;由此将公差的值域从正数扩展为任意数,也将误差补偿量及补偿范围纳入公差控制的范畴并使其实现了数字化描述,符合新一代GPS公差体系的要求. 对负数公差进行解释后,装配尺寸链中的公差与误差补偿量可实现同步计算,便于计算机辅助公差设计,也使概率法计算含补偿件的装配尺寸链的公差更加准确.      

闸板防喷系统重要部件参数化设计

闸板防喷器系统是带压作业中常用的井口防喷装置,作为承压部件,该装置各部分的设计涉及到很多因素,设计难度大、设计周期长。为此,开发了一套基于VB和SolidWorks的闸板防喷系统主要部件参数化设计软件,利用该软件,可以方便、快捷的设计出所需零件,并能对其进行应力—应变分析、位移分析等。该软件既可作为快速设计工具也可作为仿真培训软件。     

面向非硅MEMS的桌面微装配系统模块化设计方法

针对非硅MEMS零件的装配瓶颈难题,提出一种面向非硅MEMS的桌面微装配系统模块化设计方法.论述了所提出桌面微装配系统的内涵、特点及其应用对象,并在此基础上提出了基于装配单元通用功能完整性和系统可重配置性的模块划分原则;利用相关性分析方法建立了综合相关矩阵并应用模糊聚类方法对其进行了操作,确定了模块划分定量计算流程,利用模糊评价方法对模块划分合理性进行了评价;以桌面微装配系统的自主式装配单元为实例进行了设计方法的验证,证明了模块化设计方法的有效性.      

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.     

运用零件数据关联实现装配体参数化设计

将机械产品的装配模型抽象成两个零件的逐层级联关系,提出在装配节点建立零件模型的数据传递和继承关系,实现装配体参数化设计的方法。简述了装配模型的数据关联关系,对零件对象到几何模型、再到参数化模型中的数据关联进行了深入分析,并根据装配要求完成参数化零件数据的装配适应性改造。运用该方法在Pro/E系统中实现了减速器的参数化设计。     

加速踏板与地板干涉的偏差分析及稳健性优化

为解决加速踏板与地板之间的干涉问题,提高整车的驾驶舒适性和安全性,建立了3DCS三维装配偏差分析模型,运行蒙特卡洛虚拟装配,得到分析目标的概率统计特性曲线和贡献因子的灵敏度分析结果,并根据偏差分析结果,对加速踏板及加速踏板安装板的定位基准进行了稳健性优化.对比分析优化前后加速踏板与地板距离的显著几何因子影响系数、质量损失函数以及装配质量的不合格率,并绘制测量目标的概率分布图,以验证稳健性优化方案的有效性.分析发现,基于装配偏差分析结果,对显著影响因子进行稳健性优化,可有效提高稳健性优化效率,并保证产品质量满足设计要求.     

基于WEB房车制动器CAD系统的设计与实现

采用B/S和C/S混合结构,将JSP,Servlet技术与商用CAD系统的二次开发技术相结合,构建了房车制动器CAD系统.系统具有支持制动器的结构参数优化、稳健设计、虚拟试验、虚拟装配等功能.给出了系统的框架结构,对组成系统的各个功能模块进行了详细介绍.运用制动器与整车性能的匹配理论,对制动器进行选型分析,给出了整车匹配模块的算法流程图;以制动效能为目标,建立了制动器优化设计数学模型,确定了制动器的主要结构参数.将基于损失模型的稳健设计方法应用于制动器的设计,将基于响应面模型的稳健设计方法应用于电磁体的设计,提高了制动器设计质量;为实现电磁体表面均匀磨损和抗旋转趋势,提出了非对称结构电磁体的优化设计方案.     

机械装配设计的关键技术

讨论了装配设计的两类方法，提出了面向装配设计的四条准则。产品设计时考虑这些装配因素将大大提高产品装配性能和生产效率。提出了装配规划的并行评价准则。探讨了基于装配规划序列分析，面向装配的再设计方法。     

基于广义装配的液压集成块设计过程建模

提出一种能提高液压集成块设计效率和质量的设计过程建模方法．在分析液压集成块设计过程中的主要设计活动和设计过程功能模型基础上,引入广义装配的概念,借助于计算机辅助设计软件的装配技术及装配部件间的关联关系,在装配模型中以部件或零件的形式描述产品的设计过程,包括设计活动、中间设计结果及最终设计结果,并构造了液压集成块设计的广义装配平台．在液压集成块快速设计原型软件系统上完成的设计实例表明,基于广义装配的液压集成块设计过程模型可完整记录设计过程信息,保证设计关联性,提高设计效率和设计变更的便捷性．     

面向自顶向下设计的三维特征建模技术研究

针对现有三维CAD工具在自底向上产品设计建模方面存在的不足，提出了自顶向下的特征建模方法，包括六个层次，即功能层、概念设计层、装配层、零件层、特征层和B-rep层．在概念层设计上，用三维约束系统建立了自顶向下的设计环境，提出了以特征为核心的信息模型解决方案，形成了一套完整的特征造型系统．运用面向对象的分析、设计方法，初步实现了一套面向自顶向下设计过程的三维CAD原型系统．