机构方案创新设计及其自动化创成研究

发布时间：2020-06-12 20:18

【摘要】： 本文在阐述了方案设计研究的历史与现状后,针对当前计算机辅助机构方案设计存在的问题,进行了有益的的尝试。以实现方案创新自动化创成为目的,对运动链同构判断、构件相似性识别、方案创新设计理论及其计算机自动化创成进行了深入的研究,论文完成的主要工作如下: 基于运动链中的结构不变量和图论有关知识,针对方案创新设计运动链图的拓扑特征难于唯一数学描述,提出了运动链图的拓扑特征唯一数学描述的规划化编号方法。其实质是在考虑构件的级别、运动副数目以及各构件的联结关系的基础上,对其按制定的规则重新标号,进行规划化处理;然后基于图论中广度优先搜索形成的赋权广度优先生成树,提出了构件相似构件进行识别搜索矩阵法,并根据相似性构件编号规则对其编号,从而可得到运动链的唯一数学描述模型。在此基础上提出了一种同构判定的新方法,并给出了相关的定理。 借鉴运动链再生创新设计方法学策略,对符号设计规则的制定进行了合理的改进与完善。将设计要求按设计规则进行符号化、构件的功能用功能字符描述,使创成的方案可以用符号来表达,并提出了实现其推理步骤的算法。基于以上理论研究成果,以Visual Basic 6.0为开发工具,开发了字符方案自动创成系统,并对该系统的功能模块和编程关键技术进行了详细的说明与阐述。通过开口织机机构的方案创新说明了该系统的可行性与有效性。为后续机构方案选型及其仿真提供了一个良好平台。 基于设计规则创新理论,综合出了装载机六杆工作装置可能的方案,并对其中的一种新型方案运功特性进行了分析,对装载机六杆工作装置的设计和选型具有一定的
【图文】：

8成了一一对应的关系。如图2.1所示为单自由度8杆运动链图及其对应的拓扑图2.1.2 邻接矩阵定义运动链中构件—构件邻接矩阵 MC为：MC=[eij] i, j—构件所对应的构件字符或数字 (2-1)其中：eij为构件 i 与构件 j 的关联度，对角元素 eii为运动副元素，其值等于构件i 包含的运动副数 di；非对角元素 eij称为关联度元素，，用于表示两构件之间的邻接关系，当构件 i 与构件 j 不相邻时为 0，否则为 1。即01iji jei j = 与 不相邻与 相邻(2-2)例如，对如图 2.1 所示 8 杆单自由度运动链与之对应的邻接矩阵 MC为式(2-3)所示：A B C D E F G HCA 4 1 0 1 1 0 1 0B 1 3 1 0 0 1 0 0C 0 1 3 1 0 0 0 1D 1 0 1 2 0 0 0 0E 1 0 0 0 2 1 0 0F 0 1 0 0 1 2 0 0G 1 0 0 0 0 0 2 1H 0 0 1 0 0 0 1 2M = (2-3)图 2

2.2 规范化处理运动链拓扑特性描述不唯一性，导致本节主要针对运动链自身特点，将运动链不同编号规则对运动链重新标号。2.2.1 构件度、关系码与关系码和构件度：运动链中各构件的运动副数表示构件标号为 n 的构件度。关系码：以 G 表示一个构件，将与 G码为构件 G 的关系码。用字符 Rn表示。如对应的关系码如表 2.1 所示。A
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH112.1

【参考文献】

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1 杨治义,张美麟,张晔;利用杆型码和相似矩阵判定构件的相似性问题[J];北京化工大学学报;2002年02期

2 王玉新;机械系统概念设计自动化方法[J];机械工程学报;2002年10期

3 冯培恩,陈泳,张帅,潘双夏;基于产品基因的概念设计[J];机械工程学报;2002年10期

4 赵婷婷,魏小鹏;基于基因表达的产品结构的多目标优化概念设计[J];机械工程学报;2005年01期

5 任工昌,刘永红,张优云;产品创新中点状问题的解决原理及辅助设计系统的实现[J];机械工程学报;2005年03期

6 高峰;机构学研究现状与发展趋势的思考[J];机械工程学报;2005年08期

7 邹慧君,梁庆华,郭为忠,何有钧;功能—运动行为—结构的概念设计模型及运动行为的多层表示[J];机械设计;2000年08期

8 邹慧君,王石刚,蔡逆水,亢金月;基于多层推理机制的机械产品概念设计[J];计算机辅助设计与图形学学报;1997年06期

9 袁峰;王太勇;聂惠娟;;基于创新设计理论/功能分析的机械产品功能原理创新设计[J];计算机集成制造系统-CIMS;2006年02期

10 宋玉银,蔡复之,张伯鹏,许隆文;面向并行工程的集成产品信息建模技术研究[J];计算机研究与发展;1998年02期

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1 刘勇;平面机构轨迹综合及其计算机辅助创新设计方法研究[D];华中科技大学;2005年

本文编号：2710060