基于肤面模型的装配误差分析方法研究

发布时间：2023-03-04 01:40

　　本文结合国家自然科学基金项目“基于数论的复杂装配体公差分析理论与方法”(51575484),开展了机械产品误差分析方法研究,基于实际误差表面的肤面建模,构建了综合考虑制造误差和零件变形的误差累积计算模型,实现了机械产品的误差分析。1)针对新一代产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications,GPS)对于产品全生命周期中公差表示模型的相关要求,构建了零件几何公差表面肤面模型;研究了各公差原则下几何误差表面的尺寸误差及相应补偿策略,构建了零件全公差表面肤面模型。2)研究了基于雅克比-肤面模型的装配误差分析方法。采用肤面模型实现公差表示,雅克比矩阵实现零件间误差传递的计算,给出了常见的零件间串行及并行节点类型,研究了基于相对位置法的串行及并行节点小位移变动量的计算方法,建立了包含零件公差信息和装配节点信息的装配误差分析模型。3)针对基于雅克比-肤面模型目前在完全并行结构装配体中应用的局限性,提出了基于多面体-肤面模型的装配误差分析方法。建立几何和接触多面体,根据装配结构,对多面体进行闵可夫斯基求和或交集运算得到装配误差的变动范围。4)考虑实际工作过程中...

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 计算机辅助公差分析研究现状
        1.2.1 公差表示模型
        1.2.2 公差分析方法
        1.2.3 公差分析系统
    1.3 当前研究中待深入的问题
    1.4 本文主要研究内容及整体框架
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 论文的框架
    1.5 本章小结
2 基于肤面模型的误差表面建模
    2.1 引言
    2.2 新一代GPS标准体系下的产品几何基本定义
        2.2.1 规范(Specification)
        2.2.2 表面模型(Surface Model)
        2.2.3 几何要素/特征(Geometric Feature)
        2.2.4 操作(Operation)
        2.2.5 特性(Characteristics)
    2.3 肤面模型建模
        2.3.1 肤面模型定义
        2.3.2 肤面模型构建
    2.4 考虑公差原则的肤面模型生成
        2.4.1 公差原则
        2.4.2 肤面模型的约束
        2.4.3 尺寸误差的生成
        2.4.4 补偿量的计算
        2.4.5 全公差表面肤面模型的生成
    2.5 实例分析
    2.6 本章小结
3 基于雅克比-肤面模型的装配误差分析
    3.1 引言
    3.2 装配体几何构成
    3.3 雅克比-肤面模型
        3.3.1 雅克比模型
        3.3.2 雅克比-肤面模型
    3.4 串行装配分析
    3.5 局部并行装配分析
    3.6 实例分析
    3.7 本章小结
4 基于多面体-肤面模型的装配误差分析
    4.1 引言
    4.2 多面体-肤面模型
        4.2.1 与多面体相关的基本定义
        4.2.2 多面体模型
        4.2.3 多面体-肤面模型
    4.3 基于多面体操作的误差累积计算
        4.3.1 串行结构-闵可夫斯基求和
        4.3.2 并行结构-交集计算
    4.4 实例分析
    4.5 本章小结
5 考虑零件变形的装配误差分析
    5.1 引言
    5.2 考虑变形的肤面模型生成
        5.2.1 零件有限元分析
        5.2.2 考虑变形的肤面模型生成
    5.3 改进雅克比-肤面模型
    5.4 改进多面体-肤面模型
    5.5 实例分析
        5.5.1 改进雅克比-肤面模型计算
        5.5.2 改进多面体-肤面模型计算
        5.5.3 比较
    5.6 本章小结
6 装配误差分析原型系统开发
    6.1 引言
    6.2 原型系统开发
        6.2.1 系统开发工具
        6.2.2 系统功能模块
    6.3 本章小结
7 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 研究展望
参考文献
作者简历及在学期间所取得的科研成果



本文编号：3753491