船舶分油机虚拟装配系统的研究

论文摘要

传统装配设计多依赖于人的技巧和判断力来进行复杂的操作,一般是借助于实物模型来完成的,这是一个费时、费力的过程。运用虚拟装配技术,可以用数字样机代替传统设计中的物理样机,可以大大缩短产品开发周期、降低生产成本、优化产品设计、提高装配质量和效率、并起到培训示教的作用。本文以船舶分油机模型为例,在对虚拟装配系统的若干关键技术和实现方法进行详细研究的基础上,构建一个虚拟装配系统的基本框架,完成系统软件的初步开发。研究了虚拟装配中的建模技术。利用三维CAD软件Pro/E建立了分油机主要零部件模型,完成分油机的装配模型;利用Pro/E的二次开发功能,结合Pro/Program技术,建立分油机参数化零件库,提高建模效率;利用数据库、VC++、MFC与Pro/E的交互技术,开发模型信息管理程序,实现对分油机模型信息的管理。研究了CAD系统与虚拟装配系统模型的转换,利用Pro/E的二次开发函数,结合MFC,开发了Pro/E模型的三角面片拆分和信息提取程序;完成了零件模型从Pro/E到虚拟环境软件Mockup的数据的转换。利用虚拟环境软件Mockup,对分油机模型进行装配工艺规划,对其实现过程中的关键技术进行了研究,包括:装配顺序规划;装配路径规划;碰撞干涉检验;装配仿真动画的制作等,并生成了分油机装配动画,可使维修人员更加清晰、直观地了解分油机的内部结构,从而提高工作效率。最后,集成虚拟装配中各个环节的功能,开发了具有独立界面的船舶分油机虚拟装配系统。可实现分油机关键部件参数化建模;对分油机模型进行管理,完成模型信息入库;实现模型从CAD系统到虚拟环境中的数据转换和分油机的装配工艺规划等。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 虚拟装配技术的研究概况
• 1.2.1 虚拟装配技术
• 1.2.2 虚拟装配技术的国内外研究现状
• 1.2.3 虚拟装配技术的研究方向
• 1.3 课题的研究内容
• 第2章 模型的建立与管理
• 2.1 引言
• 2.2 三维建模技术
• 2.2.1 常用建模方法
• 2.2.2 装配关系的描述
• 2.3 分油机零部件模型的建立
• 2.4 分油机参数化模型库的开发
• 2.4.1 基于Pro/Program二次开发参数化设计
• 2.4.2 参数化模型库程序开发
• 2.4.3 应用实例
• 2.5 分油机模型管理程序的开发
• 2.5.1 模型管理程序开发中关键技术的实现
• 2.5.2 应用实例
• 2.6 本章小结
• 第3章 虚拟装配中模型的转换
• 3.1 引言
• 3.2 CAD模型与虚拟环境模型的区别
• 3.3 虚拟环境模型的信息表达方式
• 3.4 CAD系统与虚拟环境之间模型转换方法
• 3.4.1 基于Step标准的数据转换
• 3.4.2 信息分解转换方法
• 3.4.3 其他转换方法
• 3.5 三角面片拆分与信息提取程序的开发
• 3.5.1 SLP文件结构分析
• 3.5.2 三角面片拆分函数
• 3.5.3 程序设计
• 3.5.4 应用实例
• 3.6 分油机模型从Pro/E到Mockup的数据转换
• 3.7 本章小结
• 第4章 分油机的装配工艺规划
• 4.1 引言
• 4.2 Divisinn MockUp虚拟装配软件
• 4.3 分油机虚拟装配工艺设计方法
• 4.4 分油机装配过程中的关键技术和步骤
• 4.4.1 分油机零件模型的加载
• 4.4.2 装配工艺规划
• 4.4.3 零件之间的碰撞干涉检测
• 4.4.4 装配仿真过程的动画制作
• 4.5 本章小结
• 第5章 虚拟装配系统软件的开发
• 5.1 引言
• 5.2 虚拟装配系统的体系结构
• 5.3 系统开发环境
• 5.4 虚拟装配软件开发过程
• 5.4.1 基于文档的MFC EXE文件的建立
• 5.4.2 软件界面菜单的设计
• 5.4.3 各功能模块的调用
• 5.5 分油机虚拟装配软件的运行
• 5.6 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 论文主要工作
• 6.2 今后工作展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历