基于设计结构矩阵族的过程建模方法研究

针对产品开发过程中迭代多和协同效率低的问题,提出基于设计结构矩阵族(DSMF)的过程建模方法.基于传统的设计结构矩阵(DSM)理论,分析了基于行为、零部件和参数的DSM应用间的关系.将各类矩阵按照其拓扑关联系统地集成起来,构成DSMF,以矩阵族形式建立了DSMF模型.利用对模型中子矩阵的变换,研究了优化过程结构的策略,并用于减震器贮液筒的设计建模和优化.结果表明,与传统方法相比,该建模方法更好地描述了过程中设计行为、零部件和参数间的复杂迭代关系,建立了信息完整和层次分明的过程模型,为深入至参数层的过程结构优化提供支持.

虚拟现实环境下产品装配定位导航技术研究

基于自由度归约方法进行约束分析 ,在理解与识别设计者的装配操作和意图基础上 ,通过空间几何角度分析 ,根据装配关系建立装配约束关系树 ,实现了虚拟现实环境下的产品装配的定位导航。该方法在汽车发动机的虚拟装配中得到了较好的应用。

支持变型设计的可配置产品结构模型

根据变型设计对产品结构可配置性、可重用性和灵活性的需求,深入分析了广义产品结构和数据之间的语义关系,提出了一种将扩展与或树和装配有向图相结合的可配置产品结构模型。扩展与或树覆盖了一组变型产品的结构,建立了产品节点之间的内在语义关系和配置条件,用以支持变型产品的组成结构变型;装配有向图形式化描述装配关系和装配方向,用以表达产品结构中装配语义。在此基础上,通过可扩展属性集来描述产品结构中各节点属性及其关系,支持变型产品的参数变型与传递。最后以汽车减震器产品系列为例,说明该模型对支持快速变型设计的可行性。

面向产品生命周期的集成模型及演化研究

针对产品建模的集成性和动态性需求,建立了静态模型和动态模型相结合的产品生命周期集成模型。静态模型从广度、深度、粒度三个维度全面描述产品生命周期信息,构成了集生命周期过程、信息表达和产品结构为一体的三维状态空间。基于静态模型和动态模型,从版本和映射两个角度描述产品的历史信息和动态演变,分析了版本的一般演化和特殊演化过程,研究了过程域、表达域和结构域三种映射方法,并对演化过程进行形式化描述。该方法已经在某汽车减振器厂应用,取得了较好效果。