基于模块化技术的气密检测设备产品族可适应设计平台构建

论文摘要

用于汽车缸体、缸盖、变速箱壳体等零件及总成的气密检测设备,属非标专机单台(套)定制生产,如何快速响应客户需求、降低生产成本、提高产品质量已成为亟待解决问题。本文将可适应设计的思想引入到机电产品的设计中,研究了一般的可适应设计理论和方法在气密检测设备设计中的具体应用,以达到产品开发中企业的目标。通过规划产品族、型谱系列,建立全参数化和数字化模型,在PDM平台上搭建可适应设计平台,实现需求转化、产品设计、分析、仿真、制造等无缝集成,使设备结构优化,性能稳定,变型快速。实现单机生产方式到大规模定制生产方式的转化,从而增强企业核心竞争能力。本文的主要研究内容包括:系统阐述了可适应设计和可适应产品平台的概念,研究了可适应设计的一般过程,在此基础上,详细地研究了气密性检测设备的可适应设计过程。归纳产品需求信息,对气密性检测设备进行了产品族规划,建立了功能结构图,进行了模块划分和模型创建与管理。在此基础上研究了基于模块矩阵的气密性检测设备模型系列化扩展的方法。针对基于模块化可适应设计方法,建立了气密性检测设备的柔性编码系统,简化了模块的信息管理。详细介绍了有限元分析的概念和过程,基于SolidWorks Simulation对气密性检测设备的关键部件进行了有限元分析,验证了设备的性能。研究了基于CAD/CAE/PDM的可适应设计平台实现技术。分析了可适应设计系统的特点、流程框架和开发框架,针对系统软件开发中的关键技术进行了深入的研究并提出了实现方案。对于系统开发中信息检索这个关键问题,提出了基于自适应熵权的灰色关联检索算法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 气密性检测设备研究现状
• 1.1.1 气密性检测设备的意义
• 1.1.2 气密性检测设备的发展现状
• 1.1.3 气密性检测方法简介
• 1.2 可适应设计概念和研究现状
• 1.2.1 可适应设计概念
• 1.2.2 可适应设计的研究现状
• 1.3 可适应设计相关技术研究现状
• 1.3.1 模块化设计
• 1.3.2 产品平台设计
• 1.3.3 参数化设计与性能分析
• 1.3.4 平台编码系统
• 1.4 课题的提出和研究内容
• 1.4.1 课题的提出和意义
• 1.4.2 课题研究内容
• 第二章 气密性检测设备可适应设计的基本原理
• 2.1 可适应设计相关概念与构成要素
• 2.1.1 可适应设计定义
• 2.1.2 可适应产品
• 2.1.3 可适应产品平台
• 2.1.4 可适应设计的构成要素
• 2.2 可适应设计的过程
• 2.2.1 可适应设计的一般过程
• 2.2.2 气密性检测设备的可适应设计过程
• 2.3 本章小结
• 第三章 气密性检测设备可适应平台规划
• 3.1 产品需求分析和需求建模
• 3.1.1 需求分析
• 3.1.2 需求模型建模
• 3.2 气密性检测设备产品族规划
• 3.3 气密性检测设备模块划分与模型创建
• 3.3.1 气密性检测设备的模块划分
• 3.3.2 气密性检测设备模型创建
• 3.4 气密性检测设备模型系列化扩展
• 3.4.1 基于模块矩阵的模块系列
• 3.4.2 气密性检测设备模型系列化扩展
• 3.5 气密性检测设备编码系统
• 3.5.1 编码的作用及原则
• 3.5.2 编码的结构
• 3.5.3 测漏设备模块化可适应设计平台的柔性编码系统
• 3.5.4 编码实例
• 3.6 本章小结
• 第四章 有限元分析
• 4.1 有限元分析概述
• 4.2 基于Solidworks Simulation 的有限元分析概述
• 4.2.1 构建数学模型
• 4.2.2 构建有限元模型
• 4.2.3 有限元模型求解及结果分析
• 4.3 气密性检测设备主机架的有限元分析
• 4.3.1 主机架建模方案及目的
• 4.3.2 主机架有限元模型建立
• 4.3.3 有限元分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于CAD/CAE/PDM 的可适应设计平台实现技术
• 5.1 系统的特点和总体框架
• 5.1.1 系统的特点
• 5.1.2 系统的流程框架
• 5.1.3 系统的开发框架
• 5.2 软件系统开发的关键技术和实现
• 5.2.1 SolidWorks 及其二次开发
• 5.2.2 SolidWorks Enterprise PDM 及其二次开发
• 5.2.3 CAD/CAE/PDM 间的信息集成
• 5.3 基于自适应熵权的灰色关联检索算法
• 5.3.1 灰色关联的基本原理
• 5.3.2 自适应熵权灰色关联算法
• 5.3.3 应用实例
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢