DIMENSION VARIATION OF FEATURE-BASED MODEL BY OPERATING DIRECTLY ON B-REP

ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＶＡＲＩＡＴＩＯＮＯＦＦＥＡＴＵＲＥ┐ＢＡＳＥＤＭＯＤＥＬＢＹＯＰＥＲＡＴＩＮＧＤＩＲＥＣＴＬＹＯＮＢ┐ＲＥＰＨＥＸｉａｏｚｈａｏ（何小朝），ＷＡＮＧＺｏｎｇｙａｎ（王宗彦）ＰＥＮＧＷｅｉ（彭维），ＺＨＡＮＧＴｉｅｃｈａｎｇ（张铁昌...

基于自适应LPP特征降维和改进VPMCD的滚动轴承故障诊断

针对机械系统状态监测与故障诊断中存在的故障特征维数较高及模式识别导致的耗时较高问题,提出了一种基于自适应局部保持投影(Locality Preserving Projection,LPP)特征降维和改进多变量预测模型(Variable Predictive Model based Class Discriminate,VPMCD)的故障诊断方法。首先,从滚动轴承振动信号中提取时频域特征、能量特征,以及复杂度特征组成高维故障特征数据集;其次,利用自适应LPP方法对高维故障特征数据集进行降维处理,得到低维敏感故障特征;最后,采用改进VPMCD方法对低维敏感故障特征进行分类识别,进而判断故障类型。通过滚动轴承故障诊断试验分析表明,自适应LPP方法克服了传统LPP方法需要人工选取参数的缺陷,在获得低维敏感故障特征的基础上具有较少计算时间,相比主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)、局部切空间排列(Local Tangent Space Alignment,LTSA)、线性局部切空间排列(Linear Local Tangent Space Alignment,LLTSA)、等距特征映射(Isometric Mapping,Isomap),以及局部线性嵌入(Locally Linear Embedding,LLE)等算法具有明显的优势;改进VPMCD方法可克服人工选择模型的偶然性和片面性,在滚动轴承10种故障状态的识别中获得了99.4%的诊断精度,相比优化参数支持向量机方法提高了故障诊断效率,大大降低了识别时间,具有一定的优越性。

尺寸公差模型

尺寸公差模型对产品信息的完备性和尺寸驱动设计都是极为重要的。常见的尺寸公差模型是对传统工程图尺寸标注的实现，缺少设计过程方面的理论支持。文章讨论尺寸方案同约束和设计意图的关系，提出基于特征语义的尺寸公差模型，说明了它在相似设计、概念设计中的应用。文章还提出了特征的尺寸模式和约束模式的概念。

面向三维零件工艺智能设计的工艺尺寸快速标注方法

针对现有工艺尺寸标注方法存在无法精确描述零件加工前后特征变化的问题,提出面向三维工艺智能设计的工艺尺寸快速标注方法。首先,建立去除体的参数化快速建模方法,构建去除特征与定形尺寸之间的组织与管理机制;其次,在工艺模型逆向创建过程中,分析工序特征、去除体与工艺尺寸三者之间的关联关系,构建“特征-尺寸-去除体”约束机制以快速生成工艺模型的工艺尺寸;然后,根据工艺尺寸标注元素优先级和尺寸间的约束关系,构建工艺尺寸的完备性检查与规范化处理方法;最后,基于三维零件工艺设计系统,集成开发工艺尺寸标注模块,选用两个典型板腔类复杂加工零件工艺设计为对象,验证工艺尺寸快速标注方法的可行性与有效性。

岸边桥式起重机CAD/CAE集成系统的研究与实现

主要研究了岸边桥式起重机CAD/CAE系统的实现方法。基于Pro/ENGINEER提供的特征技术、装配约束、自下而上尺寸关系构建零部件和整机三维参数化模型;在分析ANSYS提供的人机交互模式(GUI方式)和命令流输入方式(APDL方式)的基础上,采用混合模式建立起重机部件和整机的有限元模型;阐述了基于Visual C++和Pro/ENGINEER提供的Pro/TOOLKIT软件开发包实现CAD/CAE集成开发的机理。实践证明,该系统的研究可推动岸边桥式起重机及其它复杂大型结构件机电产品的数字化创新设计。

基于UG的三维装配尺寸面链表组自动生成方法研究

针对目前装配尺寸链不能实现真正意义上的自动生成及在装配尺寸链中很少考虑几何要素的几何公差的问题,提出了一种基于几何要素控制点理论公差表示模型的三维装配尺寸面链表组自动生成方法。在分析装配公差建模的信息组成的基础上,建立了装配公差信息的计算机储存储数据混合图结构。以UG NX7.5为二次开发平台,提取了三维装配体内零件上尺寸公差、几何公差、装配基准以及装配目标等信息。首先,确定了封闭环;然后,根据建立装配尺寸链的最短路径的原则搜索装配公差信息图,建立了三维装配尺寸面链表;最后,根据装配顺序及设计基准将其按零件拆分为三维装配尺寸面链表组。以三正交平面作为装配基准的轴孔装配为例,对该方法进行了验证。研究结果表明,该方法能够综合考虑几何要素的尺寸和几何公差,为后续的公差分析工作打下坚实的基础。

特征造型CAD中尺寸标注的自动化

为把几何模型和尺寸模型有机地结合起来实现信息集成 ,在特征造型中用约束表达零件的尺寸、公差 ;然后利用特征形素自身的尺寸模式 ,以及特征组合过程中的定位约束自动生成尺寸链 ;最后在进行尺寸分层及尺寸布置后 ,根据预先确定的标注规则生成尺寸标注信息 .

煤质分析仪器用定量滑阀的轴向尺寸设计方法

煤质分析类仪器需对具有代表性的样气或样液进行定量取样,滑阀广泛应用于色谱或光谱分析领域的流体介质方向控制,在阀杆和阀体相对滑动时阀杆的过流槽与阀体的过流孔之间形成新的连通关系,从而实现液路切换。从定量滑阀的功能分析、接口排布和密封设计两大方面介绍定量滑阀的接口拓扑功能,结合模型设计实例,阐述定量滑阀轴向尺寸关系的确定以及定量滑阀轴向尺寸综合的数学模型。分析由于连接关系的特殊性而导致阀体和阀杆的轴向尺寸设计难点,即特征间需满足严格的约束关系并保证良好的加工工艺性。根据定量滑阀阀体和阀杆相对运动前后两者特征间的覆盖关系,通过气孔的拓扑分析以建立气孔排布图,同时根据相应的尺寸约束关系而得到满足连通关系的轴向尺寸约束不等式组,在以加工工艺性最优的目标下转化成Matlab标准的线性规划模型并求解,得到最优的轴向尺寸设计方法。分析定量滑阀的设计实例可知,应用Matlab标准的线性规划模型,可验证气缸行程与气道容差的关系,从而得到较优的轴向基本设计尺寸。

工程尺寸驱动原理的完善及其在公差分析中的应用

目前,工程尺寸驱动原理尚未涵盖三维模型中的隐式约束与几何约束,故公差尺素链分析法(GECM)的应用受到一定的限制。为此,本文对工程尺寸驱动原理进行了完善,并建立了面向虚约束模型(VCM)的公差分析方法。首先,分析工程尺寸不可驱动的原因,建立建模参数集可驱动工程尺寸集的充分必要条件;其次,针对工程尺寸不可驱动的模型,提出产品虚约束模型,给出虚约束模型的构建方法,并构造虚约束模型的公差分析算法;最后,通过实例测试,验证本文所提模型的正确性和算法的有效性。