飞机零件工艺装备模块化配置设计技术研究与应用

发布时间：2017-10-06 19:17

  本文关键词：飞机零件工艺装备模块化配置设计技术研究与应用

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【摘要】：飞机工装设计在飞机研制过程中有着至关重要的地位,工装的设计效率对缩短飞机研制周期有着重要作用。由于飞机零件数量众多、结构变型大且结构复杂、加工精度要求高、协调关系复杂,加之工装设计过程复杂,飞机零件工装研制需要很长的周期,航空企业迫切需要一种飞机零件工装快速设计的方法。本文基于上述需求,在对目前相关领域研究现状进行分析的基础上提出了一种飞机零件工装快速设计方法,其主要思想是基于产品族和模块化技术以及工装设计知识,本文关键技术主要包括以下几个方面:(1)根据飞机零件工装设计特点,基于零件工装产品设计输入来源为加工零件特征以及加工工艺的特点提出一种产品族划分的方法。提出了一种适用于飞机零件工装产品的模块划分方法,并对飞机零件工装模块接口信息、模块类型以及存储策略进行分析。(2)针对工装产品设计经验性强,过程知识含量高的特点,分析产品族及模块包含的设计信息,建立飞机零件工装产品族和模块知识模型。采用基于本体的方法建立了飞机零件工装产品族和模块知识本体,并利用本体构建软件Protégé4.2对本体模型进行建模,利用OWL语言进行了形式化表达。(3)基于飞机零件工装产品族和模块知识本体,从两个层面上对飞机零件工装模块进行配置。当有新的工装设计任务时,首先检索与加工零件最相似的产品族,得到产品族后,基于规则在产品族内进行模块实例的配置。同时,本部分还分析零件参数、模块主参数以及零件建模参数之间映射关系,实现模块的全参数约束,实现配置后的实例快速变型设计。最后,根据前面飞机零件工装模块化配置关键技术的研究,基于CATIA二次开发,利用C++语言开发了飞机零件工装模块化配置原型系统,详细介绍系统开发选择工具、系统的设计要求、系统的体系结构。
【关键词】：零件工装设计 产品族设计 模块化设计 知识本体模型 基于知识配置
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V262.3
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 绪论13-22
• 1.1 研究背景与需求13-14
• 1.2 模块化设计技术研究现状14-18
• 1.2.1 产品族设计技术14-16
• 1.2.2 模块化设计技术16-18
• 1.3 飞机工装设计研究现状18-19
• 1.4 研究意义与课题来源19-20
• 1.5 论文组织结构20-22
• 第二章 飞机零件工装产品族与模块划分方法22-38
• 2.1 引言22
• 2.2 飞机零件工装产品族划分方法22-27
• 2.2.1 零件工装产品族定义22
• 2.2.2 零件工装产品族划分方法22-23
• 2.2.3 飞机钣金零件特征建模23-27
• 2.3 基于设计结构矩阵的飞机零件工装产品族模块划分27-32
• 2.3.1 DSM及其建模方法概述27
• 2.3.2 基于零件DSM模型的建立27-29
• 2.3.3 DSM模型的聚类29-30
• 2.3.4 实例验证30-32
• 2.4 飞机零件工装模块接口规划与表达32-35
• 2.5 工装模块分类以及模块实例入库方法35-37
• 2.6 本章小结37-38
• 第三章 基于本体的飞机零件工装产品族及模块建模38-52
• 3.1 引言38
• 3.2 飞机零件工装产品信息载体层次性分析38-39
• 3.3 基于本体飞机零件工装知识模型建立39-48
• 3.3.1 本体理论概述39-41
• 3.3.2 飞机零件工装产品族知识本体模型建立41-46
• 3.3.3 飞机零件工装模块知识本体模型建立46-48
• 3.4 基于OWL语言本体描述48-51
• 3.5 本章小结51-52
• 第四章 飞机零件工装产品族检索及模块配置方法52-70
• 4.0 引言52
• 4.1 飞机零件工装模块化配置设计流程52-53
• 4.2 飞机工艺装备产品族检索方法53-60
• 4.2.1 飞机工艺装备产品族检索策略53-54
• 4.2.2 基于Delphi法和AHP法相结合特征权重确定54-56
• 4.2.3 产品族检索算法56-60
• 4.3 产品族内工艺装备模块配置方法60-63
• 4.4 模块参数化设计63-69
• 4.4.1 基于主参数模型模块参数表的建立64-66
• 4.4.2 基于CATIA V5R18零件工装模块参数化设计流程66-69
• 4.5 本章小结69-70
• 第五章 飞机零件工装模块化配置原型系统与示范验证70-82
• 5.1 引言70
• 5.2 系统体系结构设计70-73
• 5.2.1 系统开发工具选择70-71
• 5.2.2 系统的设计要求71
• 5.2.3 系统的体系结构71-73
• 5.3 系统实现73-81
• 5.3.1 权限管理73-75
• 5.3.2 设计需求输入75-79
• 5.3.3 设计方案获取79-81
• 5.4 本章小结81-82
• 第六章 总结与展望82-84
• 6.1 论文总结82
• 6.2 未来展望82-84
• 参考文献84-91
• 致谢91-92
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文92-93
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目93-95

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐健;李西宁;李卫平;王仲奇;;飞机数字化柔性装配工装评价模型构建及应用研究[J];机械科学与技术;2013年11期

2 朱元勋;周德俭;谌炎辉;;面向模块化库的装载机模块接口的系列化设计[J];机械设计与制造;2012年05期

3 胡志明;王仲奇;吴建军;黄果;韩洁;;基于本体的飞机工装设计知识表达[J];航空制造技术;2012年05期

4 郭洪杰;康晓峰;王亮;张书生;刘华东;;飞机部件装配数字化柔性工装技术研究[J];航空制造技术;2011年22期

5 韩洁;王仲奇;康永刚;曾祥财;;飞机工装设计知识库系统的研究[J];机械制造;2011年02期

6 杜辉;叶文华;楼佩煌;;基于实例推理技术在模块变型设计中的应用研究[J];山东大学学报(工学版);2011年01期

7 解维奇;蔡远文;李岩;郭会;;在轨服务航天器模块接口标准化设计准则研究[J];航天控制;2010年06期

8 潘志毅;黄翔;李迎光;;基于飞机产品结构更改的装配工装变型设计方法[J];航空学报;2009年05期

9 赵利平;秦慧斌;王宗彦;;机械产品三维参数化变型设计研究与应用[J];机械科学与技术;2008年10期

10 刘金山;廖文和;刘长毅;郭宇;;基于特征相似性的夹具变型设计方法研究[J];中国机械工程;2008年04期

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 孔凡斌;面向客户选项的模块化产品开发方法与技术研究[D];上海交通大学;2012年

2 程强;面向可适应性的产品模块化设计方法与应用研究[D];华中科技大学;2009年

3 王忠浩;面向产品族开发设计的知识发现方法与应用研究[D];华中科技大学;2007年

4 杨青海;大批量定制原理与若干关键技术研究[D];浙江大学;2006年

5 高飞;面向大批量定制的产品设计方法学研究[D];浙江大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 许元付;基于全三维模型的飞机零件参数化设计[D];沈阳理工大学;2013年

2 王仁龙;飞机工装的参数化组件库技术研究[D];南京航空航天大学;2009年

3 林剑煊;基于知识的飞机工装概念设计技术研究与实现[D];南京航空航天大学;2009年

4 韩晓宁;飞机钣金零件多态模型几何信息定义方法[D];西北工业大学;2007年

5 王永良;基于零部件接口矩阵的机电产品协同设计系统的研究与实现[D];广东工业大学;2006年

6 张岩涛;钣金零件全息特征模型与映射研究[D];西北工业大学;2004年

7 盛威;基于实例推理的飞机钣金零件典型工艺设计研究[D];西北工业大学;2003年

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本文编号：984556