基于单元化建模的快速设计方法研究

发布时间：2017-10-18 00:08

  本文关键词：基于单元化建模的快速设计方法研究

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【摘要】：单元化建模是在参数化设计方法和变型化设计方法的基础上，提出的新型产品设计方法。它不仅可以实现模型的快速构建，还可以在原模型基础上实现单元层面的动态编辑，最大程度的利用可重用结构信息，提供一个更加全面、智能、快速的产品快速设计工具。本文以单元化建模技术为支撑，从模型的构建、修改、信息提取、尺寸标注等方面出发，对基于单元化建模的快速设计方法进行了进一步的研究，主要内容如下： 在模型的构建方面，从功能和结构角度出发，对各零件模型进行了有效划分，并针对不同的零件模型，制定了相应的单元组合方式。将模型的整个构建过程，，转变为各单元的选择以及自组织过程，并结合专家知识库，逐步实现产品模型的快速构建。 在模型的快速修改方面，引入了动态编辑的概念。整个编辑过程，打破了模型原有的基本骨架，突破了拓扑结构的束缚，通过在原模型基础上直接插入、删除以及替换相应单元模型，不仅避免了其他模型的重建，充分利用模型结构的可重用信息，而且提高了模型的修改效率，丰富了模型的设计方案，大大提升了产品设计的创新能力。 在模型的信息完善阶段，增添了单元信息模型的创建功能，单元信息可分为属性信息、尺寸与公差信息以及表面粗糙度信息。属性信息又包括单元物理模型信息和父、子特征信息，作为模型的特有性质，可直接进行提取；尺寸与公差信息和表面粗糙度信息，则需要根据应用场合以及具体功能作用，进行实际标注。 以理论为支撑，开发出“基于单元化建模的快速设计系统”，它不仅可以实现三维模型的快速构建，还可进行工程图的快速输出，为工程师提供了一个高效、智能的产品设计工具。
【关键词】：快速设计 单元化建模 概念设计 动态编辑 信息模型
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH122
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景11
• 1.2 单元化建模技术的研究现状及发展趋势11-15
• 1.2.1 单元化建模技术的研究现状11-14
• 1.2.2 单元化建模技术的发展趋势14-15
• 1.3 本课题的研究目的及意义15-16
• 1.4 本课题的主要内容及章节安排16-18
• 1.4.1 本课题的主要内容16-17
• 1.4.2 本课题的章节安排17-18
• 1.5 本章小结18-19
• 第二章 基于单元化建模的快速设计方法19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 单元化建模的基本概念19-20
• 2.3 单元模型的产品快速设计流程分析20-22
• 2.4 基于单元化建模的快速设计技术特征22-24
• 2.4.1 单元化建模技术的特征22-23
• 2.4.2 微观几何结构单元的特征23-24
• 2.5 基于单元化建模的快速设计的关键技术24-28
• 2.5.1 模型的快速构建技术24-27
• 2.5.1.1 单元的选择24-25
• 2.5.1.2 单元的创建及自组织25-27
• 2.5.2 单元的动态编辑技术27-28
• 2.5.3 信息的提取与标注技术28
• 2.6 本章小结28-29
• 第三章 单元划分及其结构模型构建29-47
• 3.1 引言29
• 3.2 单元描述模型29-30
• 3.3 基于功能的单元划分30-32
• 3.4 基于结构的单元划分32-37
• 3.4.1 主结构单元划分33-37
• 3.4.1.1 轴套类零件33-34
• 3.4.1.2 齿轮类零件34-36
• 3.4.1.3 法兰类零件36-37
• 3.4.2 辅结构单元划分37
• 3.5 典型单元模型的构建37-42
• 3.5.1 光轴单元37-39
• 3.5.2 齿轮单元39-41
• 3.5.3 键槽单元和倒角单元41-42
• 3.6 实例分析42-46
• 3.6.1 主结构模型构建43-46
• 3.6.1.1 结构概念设计43-44
• 3.6.1.2 单元的创建及组织44-46
• 3.6.2 辅结构模型构建46
• 3.7 本章小结46-47
• 第四章 单元动态编辑方法47-61
• 4.1 引言47
• 4.2 面向单元的动态编辑方法47-53
• 4.2.1 单元插入47-49
• 4.2.2 单元删除49-51
• 4.2.3 单元替换51-53
• 4.3 动态编辑的关键技术53-59
• 4.3.1 分割技术53-55
• 4.3.2 删除技术55
• 4.3.3 移动技术55-57
• 4.3.4 新单元构建技术57-59
• 4.4 本章小结59-61
• 第五章 单元信息模型创建61-71
• 5.1 引言61
• 5.2 信息模型的创建61-69
• 5.2.1 属性信息提取61-63
• 5.2.1.1 物理模型信息62
• 5.2.1.2 父、子特征信息62-63
• 5.2.2 尺寸与公差信息标注63-68
• 5.2.3 表面粗糙度信息标注68-69
• 5.3 工程图的快速输出69-70
• 5.4 本章小结70-71
• 第六章 基于单元化建模的快速设计系统构建71-89
• 6.1 引言71
• 6.2 系统构建平台与工具71-72
• 6.3 系统实现72-77
• 6.3.1 零件模型构建模块73-75
• 6.3.2 动态编辑模块75
• 6.3.3 信息模型创建模块75-76
• 6.3.4 工程图输出模块76-77
• 6.4 实例分析77-87
• 6.4.1 零件模型的快速构建78-83
• 6.4.2 零件模型的动态编辑83-85
• 6.4.3 信息模型创建及工程图输出85-87
• 6.5 本章小结87-89
• 第七章 结论与展望89-91
• 7.1 研究工作总结89-90
• 7.2 论文创新点90
• 7.3 课题展望90-91
• 参考文献91-95
• 致谢95-97
• 附录97

【参考文献】

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本文编号：1051819