插装阀块参数化CAD优化设计系统的研究与开发

发布时间：2017-05-11 19:10

  本文关键词：插装阀块参数化CAD优化设计系统的研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：液压元件集成配置被广泛应用在液压系统中,插装阀块作为高压、高流量、集成式液压系统应用的核心部件,由于其表面液压元件布局和内部油道连通的复杂性与耦合性,使得插装阀块的设计效率较低且不易保证质量。 首先,总结调研了插装阀块的国内外研究现状,明确其核心内容是表面元件布局及内部油路布孔,建立了插装阀块设计问题的数学模型。进而,针对以计算智能为主的布局设计存在着运算速度慢、布局结果难以满足设计人员的特定要求等表面布局问题,构建了基于工程规则的插装阀块布局的回溯算法,结合参数化配置下的库特征可实现表面元件的快速正确布局；为了提高布孔效率及整体性能,提出了一种基于合作型协同进化蚁群算法的集成块多孔道布孔方法,解决了单油路孔道路径寻优及布孔顺序问题,实现了内部孔道连通的优化设计。 最后,提出了插装阀块优化设计系统的总体结构。应用Visual Studio2010开发平台、SolidWorks API开发技术和SQL SERVER2008数据库软件,开发了基于SolidWorks的插装阀块参数化CAD优化设计系统,实现了以液压原理为输入,高效布局及较优布孔方案为输出的插装阀块结构设计。通过一个典型的插装阀液压系统的设计实例,验证了本文方法的有效性和系统的实用性,为缩短液压系统设计周期和降低生产成本提供了有力的支撑。
【关键词】：插装阀块 布局布孔 回溯算法 库特征 合作型协同进化蚁群算法
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 课题背景和研究意义8-9
• 1.2 液压集成块设计方法研究综述9-14
• 1.2.1 国内外研究现状9-13
• 1.2.2 现存问题13-14
• 1.3 课题来源与主要研究内容14
• 1.4 论文组织架构14-16
• 2 插装阀块参数化CAD优化设计系统总体设计16-25
• 2.1 插装阀块结构及设计特点16-18
• 2.1.1 插装阀块的结构特点16-17
• 2.1.2 插装阀块的设计内容17-18
• 2.1.3 插装阀块设计的特点18
• 2.2 插装阀块设计问题的数学模型18-21
• 2.2.1 设计变量19-20
• 2.2.2 设计目标20
• 2.2.3 约束条件20-21
• 2.3 插装阀块优化设计关键技术21-22
• 2.3.1 基于工程规则的回溯算法布局设计21
• 2.3.2 合作型协同进化蚁群算法布孔设计21-22
• 2.4 系统总体设计方案22-24
• 2.4.1 系统设计流程22
• 2.4.2 系统结构框架22-24
• 2.5 本章小结24-25
• 3 插装阀块参数化表面布局设计25-33
• 3.1 参数化表面布局设计总体流程25
• 3.2 基于工程规则的回溯布局算法25-29
• 3.2.1 布局工程规则25-26
• 3.2.2 工程规则约束转化26
• 3.2.3 基于工程规则的回溯法布局可行性分析26-27
• 3.2.4 基于工程规则的回溯布局算法设计27-29
• 3.3 参数化配置下的库特征建立29-31
• 3.4 元件外形干涉校核31-32
• 3.5 本章小结32-33
• 4 插装阀块内部布孔优化设计33-48
• 4.1 布孔环境模型建立33-34
• 4.2 基于蚁群算法的孔道连通规划34-39
• 4.2.1 数据结构及初始化34-35
• 4.2.2 解的构建35-37
• 4.2.3 算法终止条件37
• 4.2.4 算法求解流程37-38
• 4.2.5 单油路布孔算法仿真38-39
• 4.3 多蚁群协同进化的多孔道布孔优化39-43
• 4.3.1 多孔道布孔顺序问题39-40
• 4.3.2 合作型协同进化蚁群算法模型40-41
• 4.3.3 合作型协同进化蚁群算法求解步骤41-42
• 4.3.4 多孔道布孔算法仿真42-43
• 4.4 孔道校核设计43-47
• 4.4.1 内部孔道校核算法设计44-47
• 4.4.2 孔道校核算法流程47
• 4.5 本章小结47-48
• 5 插装阀块参数化CAD优化设计系统开发及应用48-64
• 5.1 系统开发平台48
• 5.2 系统数据库设计48-53
• 5.2.1 系统数据分析48-49
• 5.2.2 数据库创建49-53
• 5.3 系统主要功能模块设计53-59
• 5.3.1 用户管理模块53-54
• 5.3.2 液压原理输入模块54-55
• 5.3.3 参数化布局模块55-56
• 5.3.4 布孔优化模块56-57
• 5.3.5 设计校核模块57-58
• 5.3.6 工程图生成模块58
• 5.3.7 库系统管理模块58-59
• 5.3.8 帮助模块59
• 5.4 应用实例59-63
• 5.4.1 实例分析59-61
• 5.4.2 参数化表面布局61-62
• 5.4.3 布孔优化设计62-63
• 5.5 本章小结63-64
• 6 总结和展望64-66
• 6.1 总结64
• 6.2 展望64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 附录71

【参考文献】

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1 冯毅;液压集成块人机结合智能虚拟设计方法与应用研究[D];大连理工大学;2009年

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