基于XML的产品主模型技术研究

多学科设计优化方法是近年来发展的一种设计复杂系统的新方法。它充分考虑各个学科之间的相互影响和耦合作用,以获得系统的整体最优解。产品主模型技术是多学科设计优化的关键技术之一,能较好地解决应用模型之间的数据交换和通信。文章介绍了产品主模型的概念及其特点,对产品主模型技术及其实施过程进行了深入研究。回顾了可扩展标记语言的产生和发展历史,并对其特性进行了较详细介绍;研究了基于可扩展标记语言技术实现系统集成的技术路线;最后,提出了基于可扩展标记语言技术和产品主模型技术的卫星总体方案多学科设计优化集成框架。

产品变型主模型的参数标定与容差划分方法

为了提高变型设计结果的有效性,提出对变型设计主模型中的参数进行标定与容差划分的思想。针对参数标定问题,通过构建定制产品相关的质量特性指标及其综合模型,并基于定制产品实例数据得到的关键参数取值区间作为约束条件,运用多目标优化的遗传算法,计算得到使综合指标取值最佳的参数标定值。针对容差划分问题,基于田口式三步设计方法,分析参数变化造成的产品成本损失以及性能偏移,在综合指标允许的范围内,得到参数允许的容差区间。通过参数标定和容差划分,使得基于产品变型设计主模型派生得到的定制产品实例都能满足质量特性指标的需求,从而提高成功派生变型设计实例的比率。最后,通过一个实例对上述原理和方法进行验证。

基于网络本体语言的三维计算机辅助设计主模型相似性计算方法

为了提高三维计算机辅助设计(CAD)模型重用效率,针对当前三维模型检索系统中语义表达不足问题,提出了一种基于网络本体语言(OWL)表示模型语义的相似性计算方法。首先,将三维CAD产品主模型转化成以概念属性特征为基础语义对象的结构化表示模型;然后,从OWL表示模型中提取用于评价两个模型相似性的特征语义信息,构建可量化的相似元集,借助子图同构思想和Tversky算法给出了一种加权相似性计算方法;最后,通过实例验证了所提方法的有效性和可行性。实验的定量评价结果表明,该评价基准从对象本身转为两个对象特性的语义描述,能够客观反映两对比模型的相似程度。

机械产品三维广义参数化设计关键技术的研究与应用

分析了目前三维参数化设计的现状,指出了其存在的不足。论述了机械产品三维广义参数化设计的内涵、设计步骤和关键技术。采用机械产品三维广义参数化设计技术,基于三维设计平台开发了桥式起重机桥架的三维参数化设计系统,并成功地应用于桥式起重机桥架的快速系列设计,使设计效率和图纸设计质量得到了显著提高,快速响应了个性化的市场需求。对其他行业机械产品的快速系列设计也具有重要的应用价值。

机械产品三维变型设计研究与应用

分析了目前机械产品三维变型设计的研究现状,指出了其研究不足.基于工程约束、拓扑约束、尺寸约束研究了特征级、零件级、部件级、产品级4种层次的机械产品三维变型设计;结合起重机械金属结构的特点,采用产品主模型、产品控制结构的变型设计方法,实现了选型系列产品的个性化设计;研究了工程图自动调整技术,使三维产品模型变型设计后与之相关联的工程图实现了自动更新.开发了工程化的计算机辅助设计系统,快速生成的图纸能满足企业生产实际要求.本技术已在4个重型机械装备制造企业中得到成功应用,对其他行业机械产品的快速系列设计具有重要应用价值.

基于均匀设计的产品优化变型设计

针对定制产品变型设计中设计参数不完全的问题,提出了在客户提出尺寸变化范围基础上进行均匀设计的优化变型设计方法。在该方法中,首先建立产品主模型,对尺寸参数建立一个尺寸向量,定制产品中的未知尺寸可以通过均匀设计的方法取得。然后关联产品尺寸,驱动CAD变型设计系统,得到定制产品模型,并给出了均匀设计在变型设计中的步骤和过程。通过均匀设计方法,减少了实验次数,提高了设计效率,优化了产品性能。最后通过一个实例详细地描述了均匀设计在变型设计中的应用。

支持复杂产品变型设计的零部件遍历方法研究

针对复杂产品变型设计过程中零部件的查询问题,提出了一种零部件遍历方法。根据产品构成各零件之间的配合关系,建立了产品主模型。通过分析产品主模型和遍历算法的特点,给出了适合复杂产品变型设计的零部件遍历规则,规定了产品中零部件的遍历方向。借助VC++语言,对SolidWorks三维软件进行了二次开发,实现了复杂产品的变型设计。最后,以垃圾破碎机为例,对提出的方法进行了验证。

航空发动机涡轮叶片精铸模具集成设计系统

为满足航空发动机涡轮叶片精铸模具设计、制造、叶片铸件检测流程对信息集成的需求,提出构建精铸模具集成设计系统平台。给出了系统框架总体结构,研究了集成平台构架、设计主模型构建及设计信息管理、模具型腔反变形设计、模具智能设计、叶片无损检测与评估等关键模块的实现方法。该系统能有效的将模具设计和叶片检测的数据流进行管理,优化设计流程,达到集成设计目的。

基于广义参数化技术的机械产品设计方法研究

针对产品设计中传统参数化设计存在的不足,提出了机械产品广义参数化设计技术,并详细论述了其设计内涵、设计流程和关键技术。采用机械产品广义参数化设计技术,开发了基于三维设计平台的桥式起重机小车架的参数化设计系统,依托该系统实现了小车架"参数设置-模型驱动-有限元分析校核-工程图优化调整"的一体化设计,达到了CAD/CAE的集成化设计。大大提高了设计效率,显著改善了工程图的质量,较好地满足了市场的个性化需求。