基于动态油路特征的液压集成块设计方法研究

论文摘要

液压集成块作为集成式液压系统中的核心部件,其外部布局与内部油路连通设计的复杂性,使其成为集成式液压系统设计中的瓶颈,也成为研究关注的焦点。本文在分析液压集成块设计制造特点的基础上,提出动态油路特征概念并建立其层次化模型;结合遗传算法,提出基于优化算法的液压集成块动态油路特征拓扑优化,开发液压集成块设计原型软件系统,并以实例进行验证。主要研究内容如下:1.回顾特征技术、液压集成块设计方法国内外研究现状及进展,在此基础上提出本课题的研究内容。2.针对传统基于历史的参数化特征建模技术存在的问题,提出一种全新的特征定义及建模方法——动态油路特征建模,并建立动态油路特征的层次化模型及面向对象模型。3.系统研究液压集成块油路拓扑优化方法,通过动态油路特征拓扑优化数学建模,建立基于遗传算法的液压集成块油路拓扑优化过程,并构建油路连通方案自动创建过程流程。4.提出以连通方案自动创建为主,以人机交互方式修改为辅的油路方案设计策略,并将其融入集成块设计过程。5.基于上述理论及方法,开发基于动态油路特征的液压集成块设计软件系统,并结合具体实例,阐述软件系统的应用过程并其验证其有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 液压集成块设计研究现状
• 1.1.1 液压集成块3D 设计
• 1.1.2 液压集成块优化设计
• 1.1.3 液压集成块设计校核
• 1.1.4 遗传算法在液压集成块设计中的应用
• 1.2 特征技术
• 1.2.1 特征的定义及分类
• 1.2.2 基于特征的参数化建模及其发展过程
• 1.3 优化设计研究现状
• 1.4 课题提出及主要研究内容
• 第二章 动态油路特征及建模方法
• 2.1 液压集成块设计过程及特点
• 2.1.1 液压集成块设计过程
• 2.1.2 液压集成块设计特点
• 2.2 动态油路特征及其层次化模型
• 2.2.1 语义层
• 2.2.2 几何层
• 2.2.3 拓扑层
• 2.2.4 参数层
• 2.3 动态油路特征面向对象模型
• 2.3.1 面向对象方法描述
• 2.3.2 动态油路特征面向对象模型
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于优化算法的液压集成块动态油路特征拓扑优化
• 3.1 油路设计需求信息－液压阀及油口对象模型
• 3.2 液压集成块油路设计数学模型
• 3.2.1 液压集成块表面矢量定义
• 3.2.2 油路及相关油孔定义
• 3.2.3 油孔连通拓扑结构确定
• 3.2.4 动态油路特征的矩阵表达
• 3.2.5 动态油路特征的油孔参数确定
• 3.2.6 油路设计优化数学模型
• 3.3 基于动态油路特征的液压集成块设计过程
• 3.3.1 设计过程
• 3.3.2 动态油路特征初始化
• 3.3.3 基于遗传算法的油路连通设计
• 3.3.4 液压集成块油路连通设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 软件系统开发及应用实例
• 4.1 系统的开发及运行环境
• 4.2 液压集成块优化设计系统总体结构
• 4.3 油路连通设计系统的功能及应用
• 4.3.1 油路连通设计系统整体结构框架
• 4.3.2 油路设计系统的功能简介
• 4.4 设计实例
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢