机械产品参数驱动模块化设计技术研究

论文摘要

参数化设计和模块化设计作为先进的现代机械产品设计方法,已经被广泛应用于现代机械产品的设计中。在对模块化设计技术和参数化设计技术进行深入研究分析的基础上,结合机械产品设计的实际需求,提出了一种参数驱动的模块化设计技术,详细阐述了参数驱动模块化设计实现方案,并开发了产品参数驱动模块化设计支持系统。论文主要研究内容与成果如下:⑴综合机械产品参数化设计和模块化设计的特点,提出了机械产品参数驱动模块化设计的概念,分析了参数驱动模块化设计过程,构建了参数驱动模块化设计的总体方案。⑵基于参数化模块族的具体结构,构建了参数化模块族创建流程,研究了脚本化参数映射以及程序化模块族的设计流程表达等相关技术,实现了参数化与模块化的过程集成和数据融合。⑶基于预定义的模块族建立了三种模块实例化过程,包括基于参数匹配的模块直接重用、基于简单模块族的模块参数化生成和基于复杂模块族的模块程序化设计;并提出了面向参数驱动模块化设计产品的性能预测方法,用以提前、准确地评估最终产品的性能参数。⑷建立了计算机辅助的机械产品参数驱动模块化设计系统,设计了系统的体系结构、功能模型和数据库模型,阐述了软件实现关键技术的解决途径。该系统可以有效支持参数驱动的模块化过程,有助于提高机械产品的设计效率和成功率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源与选题背景
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 选题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 模块化设计
• 1.2.2 参数化设计
• 1.2.3 参数化与模块化结合
• 1.3 研究趋势
• 1.4 课题研究内容及论文组织结构
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 论文的组织结构
• 第二章 参数驱动模块化设计基础理论
• 2.1 基本概念
• 2.1.1 模块化设计
• 2.1.2 参数化设计
• 2.1.3 参数驱动模块化设计
• 2.2 参数驱动模块化设计过程分析
• 2.2.1 参数驱动模块化设计过程
• 2.2.2 减速器设计应用实例
• 2.3 参数驱动模块化设计总体方案
• 2.3.1 通用计算单元构建
• 2.3.2 工程数据库
• 2.4 本章小结
• 第三章 参数化模块族构建
• 3.1 参数化模块族创建流程
• 3.1.1 参数化模块族结构
• 3.1.2 参数化模块族创建流程
• 3.2 脚本化参数映射
• 3.3 基于有序树的程序化模块族构建
• 3.3.1 程序化模块族涵义
• 3.3.2 有序树表达模块设计流程
• 3.3.3 设计流程有序树的数学模型
• 3.4 舱段参数化模块族构建案例
• 3.4.1 舱段模块族体系规划
• 3.4.2 爆炸螺栓盒模块族参数设计
• 3.4.3 参数映射脚本编制
• 3.4.4 底层模块族文件生成
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于参数化模块族的参数驱动设计
• 4.1 基于模块族参数的模块匹配
• 4.2 基于参数化模块族的模块设计
• 4.2.1 基于简单模块族的模块CAD参数化生成
• 4.2.2 基于复杂模块族的模块程序化生成
• 4.3 参数驱动模块化设计产品性能预测
• 4.4 本章小结
• 第五章 产品参数驱动模块化设计支持系统开发实现
• 5.1 系统总体设计
• 5.1.1 系统需求分析
• 5.1.2 体系结构规划
• 5.1.3 功能模型设计
• 5.2 信息模型构建
• 5.3 开发与运行环境
• 5.4 软件实现关键技术
• 5.4.1 集成环境数据通信与状态监控
• 5.4.2 模块族集成表达策略
• 5.4.3 面向多平台的模块模型生成
• 5.4.4 32bit/64bit开发环境搭建
• 5.5 系统功能实现及应用实例
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 今后工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果