面向变异设计的零件结构分割与再生技术研究及应用

发布时间：2017-05-15 06:06

  本文关键词：面向变异设计的零件结构分割与再生技术研究及应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着市场竞争的激烈和客户需求的多样化,产品复杂程度和更新换代的速度明显加快,这就要求制造型企业能够更加高效、低成本地实现产品的设计,而传统基于个人经验的设计方法越来越难以满足多变的市场要求。变异设计是通过变异原有结构模型,实现产品结构创新的一种快速有效的方法,对于提高零件设计效率具有重要的意义。本文研究了基于面的零件结构分割技术、面向零件结构变异的需求获取与自动导航技术、面向变异设计的零件结构再生技术,并结合企业实际需求,开发了零件结构变异功能模块,针对电梯系统进行了验证。 第一章介绍了产品变异设计和零件结构变异的重要性,并阐述国内外在设计重用技术、产品变异设计技术、零件结构变异设计领域的研究现状。针对现有技术方法的不足,提出了面向变异设计的零件结构分割与再生技术,进一步阐述了本文的研究内容和意义,介绍了本文的组织框架。 第二章研究了基于面的零件结构分割技术。介绍零件的B-rep模型,基于B-rep的面单元模型,通过提取零件模型面单元信息,构建零件的面信息矩阵和面关系矩阵。通过对面关系矩阵预处理、平移等操作,实现对面单元的整合重组,最终实现零件模型分割成细分单元,实现变异细分单元的分离。 第三章介绍变异需求的获取和零件结构变异的自动导航技术。通过对客户变异需求分析获取个性化的变异需求；针对变异细分单元的变异方案,提出面向变异细分单元的自动导航技术,定义了自动导航技术规则,给出其触发事件,实现细分单元变异过程的自动导航。总结变异导航过程中两种变异传递方法：纵向传递导航、横向传递导航；并给出两种传递导航具体实现方法。 第四章研究了零件结构再生技术,总结两个细分单元之间的搭接方法：平移搭接和旋转搭接。计算其融合再生的自由度,确定了融合的层次约束模型。提出搭接链的概念,通过对搭接链顺序的搜寻查找,实现了变异细分单元的顺序拓扑搭接,完成零件结构的拓扑再生。统一规范的再生方式,提高了零件结构变异的效率。 第五章实际开发了零件设计资源管理模块和零件结构变异技术管理模块,对相关功能模块进行详细介绍,并将该模块应用到电梯产品的开发设计中,验证了该理论方法的可行性。 第六章总结本文研究的成果,指其出创新点,并概括文中理论方法的优点和不足,进一步展望今后努力的方向。
【关键词】：零件结构变异 零件模型分割 变异需求获取 变异自动导航 零件结构再生
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH122
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 1 绪论12-24
• 本章摘要12
• 1.1 引言12-13
• 1.2 国内外相关研究现状13-20
• 1.2.1 产品设计重用技术13-16
• 1.2.2 产品变异设计技术16-18
• 1.2.3 零件结构变异设计技术18-20
• 1.3 本文研究目的和意义20-21
• 1.4 本文研究内容及组织结构21-23
• 1.5 本章小结23-24
• 2 基于面的零件结构分割技术24-37
• 本章摘要24
• 2.1 引言24-25
• 2.2 基于面的零件模型分割25-31
• 2.2.1 零件的B-rep模型25-26
• 2.2.2 零件面信息矩阵的构建26-29
• 2.2.3 零件面关系矩阵的构建29-31
• 2.3 变异细分单元的重组31-32
• 2.4 基于面的结构分割和重组举例32-36
• 2.5 本章小结36-37
• 3 面向零件结构变异的需求获取与自动导航技术37-46
• 本章摘要37
• 3.1 引言37
• 3.2 基于需求的零件结构变异总体过程37-38
• 3.3 面向客户的变异需求提取38-40
• 3.4 变异细分单元的自动导航技术40-45
• 3.4.1 导航规则描述41-42
• 3.4.2 变异细分单元传递导航42-45
• 3.5 本章小结45-46
• 4 面向变异设计的零件结构再生技术46-55
• 本章摘要46
• 4.1 引言46-47
• 4.2 细分单元间的搭接技术47-50
• 4.2.1 参照单元三维归一化变换47-48
• 4.2.2 添加单元的映射移动48-49
• 4.2.3 细分单元搭接举例49-50
• 4.3 零件设计结构再生层次约束模型50-52
• 4.3.1 再生约束模型50-51
• 4.3.2 约束自由度的计算51-52
• 4.4 变异细分单元搭接模型52-54
• 4.5 本章小结54-55
• 5 零件结构变异设计的实例应用55-72
• 本章摘要55
• 5.1 引言55
• 5.2 系统开发环境和功能介绍55-57
• 5.2.1 系统开发环境55-56
• 5.2.2 系统实施方案56-57
• 5.3 系统主要功能模块57-65
• 5.3.1 结构设计资源建模58-60
• 5.3.2 零件设计资源获取技术60-63
• 5.3.3 零件设计变异技术63-65
• 5.4 零件结构变异实例65-71
• 5.5 本章小结71-72
• 6 总结与展望72-74
• 本章摘要72
• 6.1 本文总结72
• 6.2 工作展望72-74
• 参考文献74-79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张开兴;张树生;白晓亮;;三维CAD模型公共可重用局部结构自动提取[J];计算机辅助设计与图形学学报;2011年09期

2 徐新胜;李丹;严天宏;陶西柱;祝天荣;;面向柔性客户需求的产品变型设计方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2012年03期

3 张树有,谭建荣,陆国栋;可重用设计信息的产品设计与进化[J];计算机集成制造系统-CIMS;2000年03期

4 张和明,熊光楞;产品需求获取及其结构化建模方法[J];计算机集成制造系统-CIMS;2001年10期

5 鲁玉军,余军合,祁国宁,吴扬东;基于事物特性表的产品变型设计[J];计算机集成制造系统-CIMS;2003年10期

6 齐峰,谭建荣,张树有,王世伟;面向大规模定制设计的资源可重用模型及过程[J];计算机集成制造系统-CIMS;2004年05期

7 邹纯稳;张树有;伊国栋;邱剑波;;面向产品变异设计的零件可拓物元模型研究[J];计算机集成制造系统;2008年09期

8 屠立;张树有;陆长明;;基于知识模板的复杂产品设计重用方法研究[J];计算机集成制造系统;2009年06期

9 徐新胜;程鑫;;基于直接进化理论的产品族结构自适应方法[J];计算机集成制造系统;2010年03期

10 尚欣;殷国富;杨佐卫;赵秀粉;;基于实例的网络化可重构模块设计技术[J];计算机集成制造系统;2010年04期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 胡建;产品设计知识管理关键技术研究及实现[D];南京航空航天大学;2005年

2 徐新胜;机械产品变异性控制及其若干关键技术研究[D];浙江大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 叶友本;面向设计重用的设计资源动态调度技术及应用研究[D];浙江大学;2012年

2 邱剑波;面向零件结构变异的设计过程重用技术及应用研究[D];浙江大学;2008年

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本文编号：367001