线束敷设路径评价研究

发布时间：2017-10-29 01:20

  本文关键词：线束敷设路径评价研究

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【摘要】：从航空航天产品到汽车、计算机、家用电器,电缆都是机电系统中至关重要的一部分,其设计与装配质量直接影响整个产品质量。虚拟现实环境下电缆建模和装配仿真是虚拟现实技术的一种应用,与传统电缆布线相比,它可以缩短周期、降低成本、提高装配质量及效率。近年来,虚拟电缆装配技术得到越来越广泛的重视,利用虚拟现实技术对电缆进行装配仿真并建立线束敷设路径评价体系来提高实际电缆装配的质量和效率,已经成为当今迫切需要解决的问题。本文主要做了如下的研究工作:1.介绍了线束敷设路径评价规划,线束敷设路径装配性判断准则,并研究了线束敷设路径评价体系关键技术。2.对几种常见电缆模型仿真技术进行了研究,包括基于质点-弹簧的电缆模型、基于能量法的电缆模型、基于悬链线理论电缆模型、B样条曲线法和基于逆运动学电缆建模,对这几种方法进行了分析、评价。3.介绍了虚拟干涉检测中常用的包围盒法的相关理论,研究了电缆和电缆的干涉检测,电缆和刚性体的干涉检测。4.机械联接性是线束敷设评价重要因素之一,以飞机壁板为例,研究壁板上机械固定件卡箍体的受力分析。5.在MFC、WTK和PRO/E集成的虚拟装配平台上,导入飞机客舱部分壁板并进行布线,搭建了线束敷设路径评价体系,能对敷设的线束进行干涉检测,间隙计算。
【关键词】：虚拟装配 电缆建模 路径规划 敷设路径评价 干涉检测 受力分析
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V242;TP391.9
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注释表12-14
• 第一章 绪论14-23
• 1.1 课题研究背景、意义及来源14-17
• 1.1.1 课题研究背景14-16
• 1.1.2 课题研究来源及意义16-17
• 1.2 关键技术的国内外研究现状17-22
• 1.2.1 虚拟装配技术17-19
• 1.2.2 虚拟电缆建模技术19-20
• 1.2.3 线束布线规划20-21
• 1.2.4 电缆虚拟干涉检测技术21-22
• 1.3 论文研究内容及章节安排22-23
• 第二章 线束敷设路径评价总体规划23-33
• 2.1 引言23
• 2.2 线束敷设路径评价23-26
• 2.2.1 敷设路径评价已知条件分析24
• 2.2.2 线束装配性判断流程24-26
• 2.3 线束敷设路径评价体系关键技术26-32
• 2.3.1 线束分岔点定量表达26-30
• 2.3.1.1 分岔点分类26-27
• 2.3.1.2 分岔点参数定量表达27-29
• 2.3.1.3 分岔点的命名29-30
• 2.3.2 相邻固定点间线束建模30-31
• 2.3.3 线束干涉检测31
• 2.3.4 线束固定件受力分析31-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 常见电缆模型仿真技术的研究33-49
• 3.1 引言33
• 3.2 基于质点-弹簧的电缆模型33-36
• 3.2.1 第一种质点-弹簧模型33-35
• 3.2.2 第二种质点-弹簧模型35-36
• 3.3 基于能量法的电缆模型36-39
• 3.3.1 基本思想36-37
• 3.3.2 控制点的求解37-39
• 3.3.2.1 两段电缆求解37-38
• 3.3.2.2 四段电缆求解38-39
• 3.3.2.3 整根电缆计算39
• 3.4 基于悬链线理论电缆模型39-41
• 3.4.1 悬链线模型算法39-41
• 3.4.2 虚拟仿真平台下悬链线模型线束建模41
• 3.5 B样条曲线法41-44
• 3.5.1 二次B样条曲线42-43
• 3.5.2 三次B样条曲线43-44
• 3.6 基于逆运动学电缆模型44-46
• 3.6.1 建立电缆蛇形机器人模型45-46
• 3.6.2 求解电缆蛇形机器人模型46
• 3.7 几种电缆模型建模性能分析46-47
• 3.8 本章小结47-49
• 第四章 虚拟电缆干涉检测技术研究49-61
• 4.1 引言49
• 4.2 干涉检测技术中常见包围盒49-52
• 4.2.1 包围球49-50
• 4.2.2 轴向包围盒50
• 4.2.3 方向包围盒50-51
• 4.2.4 扫描体51-52
• 4.2.5 几种包围盒的比较52
• 4.3 电缆的包围盒模型52-54
• 4.3.1 电缆的分段52-53
• 4.3.2 电缆的胶囊体包围盒53-54
• 4.4 电缆与电缆的干涉检测54-55
• 4.5 电缆与刚性体干涉检测55-57
• 4.6 虚拟环境下电缆干涉检测，间隙计算程序实例57-59
• 4.7 本章小结59-61
• 第五章 飞机壁板卡箍体的受力模型研究61-71
• 5.1 引言61
• 5.2 飞机壁板结构与卡箍体装配61-64
• 5.2.1 壁板的结构61-63
• 5.2.2 卡箍体在壁板的装配63-64
• 5.3 飞机壁板卡箍体有限元分析64-70
• 5.3.1 有限元分析软件介绍64
• 5.3.2 有限元分析64-70
• 5.4 本章小结70-71
• 第六章 线束敷设路径评价模型实例71-78
• 6.1 引言71
• 6.2 搭建虚拟仿真平台软件介绍71-72
• 6.3 搭建虚拟仿真平台并进行电缆安装72-74
• 6.3.1 虚拟仿真平台的搭建72-73
• 6.3.2 虚拟仿真平台下刚性体的导入和电缆安装73-74
• 6.4 电缆干涉检测实例74-75
• 6.5 电缆间隙计算检测实例75-77
• 6.6 本章小结77-78
• 第七章 总结与展望78-80
• 7.1 总结78-79
• 7.2 展望79-80
• 参考文献80-85
• 致谢85-86
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘检华;赵涛;王春生;唐承统;;虚拟环境下的活动线缆物理特性建模与运动仿真技术[J];机械工程学报;2011年09期

2 王峰军;魏发远;;基于能量优化的电缆几何建模[J];系统仿真学报;2008年S1期

3 万毕乐;宁汝新;刘检华;熊珍琦;;虚拟环境下的线缆装配建模技术研究[J];系统仿真学报;2006年S1期

4 魏发远;陈新发;王峰军;;电缆虚拟布线及其逆运动学仿真[J];计算机辅助设计与图形学学报;2006年10期

5 刘检华;万毕乐;宁汝新;;虚拟环境下基于离散控制点的线缆装配规划技术[J];机械工程学报;2006年08期

6 万毕乐;刘检华;宁汝新;张烨;;面向虚拟装配的CAD模型转换接口的研究与实现[J];系统仿真学报;2006年02期

7 郑轶,宁汝新,刘检华,姚s，

本文编号：1110793