实体参数化约束装配系统的开发

通过建立直齿圆柱齿轮和轴实体参数化约束装配系统的实例 ,详细介绍了应用 Visual Basic(VB)程序语言 ,基于三维机械 CAD软件 Solid Works97平台开发约束装配系统的全过程。旨在提供一种对三维 CAD软件开发的新方法 ,使设计者掌握运用该方法进行实际开发 ,提高自身开发 CAD软件的能力。

双层次装配语义智能识别与设置方法

作为装配体模型中的重要内容,即装配语义,目前大多采用人工交互的方式进行设置,过程往往费时低效.为解决此问题,提出一种双层次装配语义智能识别与设置方法.首先,改进现有的图注意力网络,将其拓展为双层次识别网络,实现透过各种几何形状,智能识别每个零件模型表面的典型运动副接口;其次,改进现有反向传播人工神经网络的网络结构以提高网络性能,智能识别每个零件模型所有运动副接口上蕴含的装配约束类型及关联的几何实体;最后,基于上述识别的信息,任意2个零件模型之间自动搜索配对的运动副接口和装配约束几何实体,并快速且半自动地设置它们之间完整的装配语义.为有效地支持上述网络模型训练,构建了一个包含2787个CAD零件模型的数据集.实验表明,该方法对运动副接口和装配约束的类型及关联几何实体识别的准确率均超过93.0%.同时,与现有的相关工作相比,所提方法具有有效地适用于快速设置各种装配体模型其装配语义的优势和潜力.

基于约束的装配体技术

本文首先给出了装配体的数学模型与表示模型，系统采用二叉树来表示一个装配体，接着提出了基于约束表示的装配体位置关系的描述方法，约束通过转化以方程的形式求解，并对Ｎｅｗｔｏｎ迭代法提出了改进算法。文章最后讨论了装配体的装配与拆卸算法。

基于装配约束动态管理的虚拟拆卸

装配约束是虚拟拆卸环境下必须考虑的装配体的重要信息 .提出虚拟拆卸过程中装配约束的动态管理机制 ,并实现了基于装配约束导航的虚拟拆卸 .装配约束的动态管理包括虚拟环境下装配约束的获取、表达以及拆卸过程中装配约束的动态维护 ,即装配约束的动态解除和产生 .文中用装配约束图表达零件间的装配约束 ,提出装配约束的间接解除方法 ,并实现了基于装配约束推理的零件可拆卸方向的推导 .最后 ,通过一个简单装配体的拆卸实例 ,对文中方法进行了验证 .

基于装配定位约束的功能公差规范设计

为研究与产品几何规范标准体系(Geometrical product specification,GPS)一致的功能公差规范设计方法,基于新一代GPS的恒定类研究零件在装配体中定位的接点分类及其优先次序确定原则,并对现有装配有向图进行改进,增加装配定位约束的表达;研究几何功能需求的表达与分解方法,并基于改进装配有向图研究了零件-零件之间分界面的公差规范设计技术,提出一种几何功能需求-几何规范的功能公差设计新方法,实例验证所提方法的可行性。

基于配合面偶的装配约束建模

针对产品装配设计中存在的装配约束演化问题,提出了基于配合面偶的装配约束建模方法.该方法根据装配约束基本要素定义了配合面偶,归纳了一组基本的配合面偶类型,建立了装配约束框架网络图模型和配合约束扩展网络图模型来表达装配结构及装配约束,通过装配约束的分解描述装配过程的演变,设计并实现了动态装配建模算法.研究结果表明,该方法将抽象的装配约束转化为具体的结构描述,表达了装配状态和过程信息的演化,实现了自顶向下的产品装配设计.

含装配约束的作业调度问题及遗传解码算法

传统上加工与装配是分开研究的,而且很少涉及作业装配问题.为此,描述了一种包含加工与装配的作业调度问题.利用FT10基准调度问题的工序数据构造了调度问题及其产品结构.初步进行了以经典作业调度问题(JSSP)为对照的研究.采用基于字符串直接解码的遗传算法,解决了染色体对应不可行调度解的问题.仿真实验验证了遗传解码算法的可行性和有效性,而且进一步表明装配约束改变了JSSP;近优值2046也优于关键路径规则算法的结果.

约束驱动的机械产品装配设计缺陷免疫辨识模型与方法

为快速查找、准确定位机械产品设计中违反约束条件的设计缺陷,将机械产品中零部件几何约束关系规约为设计缺陷判别函数,在对零部件几何约束编码的基础上建立了机械产品的装配约束关系矩阵,采用有向图存储装配约束关系矩阵信息,有向图中的节点标志零件编号,节点的数据结构存储零件的设计参数,弧的权值标志几何约束的类型。将有向图中弧的权值作为抗原,设计缺陷作为抗体,依据抗原基因与抗体基因的亲和度来决定抗体的变异规则,通过对抗体的剪切、拼接与替换等变异操作来识别抗原,基于对有向图中弧的权值的解码分析实现了机械产品设计缺陷的动态辨识。

三维装配约束求解的解析方法

以往的三维约束求解都是沿用二维约束求解中的数值迭代算法．该文归纳了装配建模中常用的三条假设，并在此基础上提出了三维约束求解的解析方法．与数值解法相比，该方法不仅有清晰的几何意义，而且能大大提高求解效率．

支持虚拟装配的装配约束关系信息动态生成

分析了虚拟装配规划中装配模型重构对装配约束关系信息的需求,提出了装配约束关系信息动态生成的处理技术。通过分析装配特征及装配特征信息,建立了基于装配特征的装配关系模型。将装配约束关系信息以零件为单位构建零件装配约束关系集,以子装配体内所有零件装配约束关系集为集合元素,构建子装配体装配约束关系集族。通过子装配体装配约束关系集族的"广义并集"与"广义交集"的差运算,获取子装配体与其外部零件之间的装配约束关系信息;通过子装配体或装配体的装配约束关系集族的"广义交运算",并利用装配约束二元关系的传递性,获得零件之间未定义的装配约束关系信息,从而实现装配关系模型信息的动态生成,以支持虚拟装配中装配模型的重构、装配规划和装配仿真。

基于分布式虚拟环境的装配约束语义模型

装配约束是用来支持分布式虚拟环境中装配交互操作的关键信息.装配约束信息的抽象性关系到对装配单元行为的支持力度,装配约束信息的组织机制决定了分布式虚拟装配计算机实现的效率.针对目前装配约束的抽象和使用方面存在的问题,首先研究装配约束的语义抽象与表达,从产品装配应用域中捕获知识,提取共性,归纳装配约束基本语义并形式化表达;然后提出一种扩展对象语义建模方法,通过该方法对装配约束语义进行组织,赋予其功能行为特性,构建装配约束语义模型.通过VEADAM系统实例,装配约束语义模型能够有效地支持分布式虚拟装配的实现,并能很好地适应应用的变化和扩展.

基于功能结构树的工艺子装配体识别及其装配约束关系的分析

针对复杂产品工艺子装配体识别的问题,提出了一种基于功能结构树的工艺子装配体识别方法。首先给出了产品的功能子装配体和工艺子装配体的定义和性质,给出了判断功能子装配体间干涉关系的算法;然后通过分析功能子装配体间的干涉关系和稳定性,提出了识别工艺子装配体和生成装配工艺结构树的算法,并给出了工艺子装配体装配约束关系方程组的计算步骤,最后通过实例验证了所提出方法的正确性和可行性。该方法简化了子装配体的识别过程,为提高大规模装配体的装配效率提供了条件。

级进模结构设计中的装配约束表达及求解

针对级进模结构特点 ,提出了能完整描述级进模组成部件功能及约束的约束树模型 ,并采用基于变量表达式的约束求解方法实现了级进模装配模型的快速更新。

三维装配约束推理的球面几何和球面机构法

分析了装配姿态约束和位置约束的可解耦性,提出求解姿态约束的球面几何和球面机构法.将姿态约束的组合分为可操作和不可操作的情形,可操作的情形利用简单的球平面中平移、旋转和刚性变换推理,快速地判定冗余约束和求解约束;不可操作的情形利用球面四杆机构求解.该方法具有很强的几何解释性和可操作性,降低求解复杂度.该方法在自主研发的CAD浏览器系统InteVue中实现.

装配位置约束建模及求解

以基本几何约束组合统一表达装配约束,为提高求解效率,研究了姿态约束和位置约束的可解耦情况下位置约束的解析求解.将基本位置约束映射为移动空间并以参数方程表达,通过移动空间的增量解析求交,满足约束;在姿态约束和位置约束的不可解耦情况,联立基本约束进行整体数值法求解.文中方法保持了基本约束表达的独立性,适合于欠约束系统和完整约束系统.

基于约束的组合夹具装配建模与设计

根据夹具的功能模型,提出了一种基于约束的组合夹具三维结构装配技术及原理,介绍了基于约束的装配建模的方法和过程,使组合夹具自动装配进一步柔性化,适合现代化的制造需求。

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。

新型装配式屈曲约束支撑试验研究

为了克服普通灌浆型屈曲约束支撑加工周期较长、钢结构加工和填充料加工交叉作业等缺点,提出了一种新型装配式屈曲约束支撑;该支撑采用填充料分段预制,然后与支撑芯板及外套筒组合拼装的加工方式,使得钢结构部分和灌浆料部分同时进行加工,简化了支撑加工工序,缩短了加工周期,降低了支撑制造过程中的人工费用。并对该新型屈曲约束支撑进行了往复加载试验,对试验数据进行分析处理。结果表明:此新型装配式屈曲约束支撑具有很好的滞回特征和耗能性能,各项指标均符合《建筑抗震设计规范》对位移相关型消能器的性能指标要求,是一种十分有效的耗能构件。

一类闭环约束的装配约束问题求解

分析了一种可以拆分为等价的开环约束的装配闭环约束问题.给出了等价性的定义,并提出一种该类闭环约束拆分为等价开环约束的方法.首先确定装配几何约束图上的闭环,然后对该闭环利用自由度归约加扰动判定是否从某一条边拆开.该方法能够较好的简化CAD软件中用户添加的装配约束,避免了因闭环约束造成的求解复杂度增加的情况,同时可以更好的表达实际装配的过程.

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。