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面向并行设计的产品装配建模及仿真技术研究

乔勃  
【摘要】: 计算机辅助产品装配模型设计是产品数字化的核心问题,是并行设计和计算机集成制造的关键支撑技术。为弥补传统产品装配模型设计方法的缺陷和不足,结合国内外相关的研究现状,对面向并行设计的产品装配建模及仿真技术进行了研究。 首先,结合现有的并行设计方法及关键技术研究,建立了产品并行设计过程模型。根据并行设计的基本要求,研究了装配模型的设计模式,并结合产品变型设计技术,实现了装配模型中零部件特征参数信息的关联、传递,建立了子装配之间的桥梁和纽带。在产品功能结构分析的基础上,给出了面向并行设计的大型复杂产品装配模型的构建方法和步骤。 其次,为了进一步明确和简化产品装配建模过程,便于对产品的三维数字化模型进行管理,研究了基于知识工程的零件特征库构建方法,建立了参数化标准零件库、工具库及其管理系统。 最后,在产品装配模型的基础上,研究了虚拟维修过程仿真中工具的操作技术,提出了基于特征的工具定位方法,实现了虚拟环境下工具的定位和操作,并研究了装配拆卸过程中工具操作序列的规划方法及其评价指标。分析了考虑工具的使用时产品的可拆装性,深入研究产品可拆卸性定量评估方法,提出了基于工具的拆卸时间计算方法,进一步提高了评估的准确性。 通过面向并行设计的产品装配建模及仿真技术的研究,形成了面向并行设计的产品装配建模与仿真的方法体系,并为进一步建立虚拟维修性设计与分析系统及相关研究奠定了良好的基础。


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