基于基元联结的机构运动方案进化设计技术研究

论文摘要

本文从产品设计基元化和集成化的角度研究机构方案设计中信息传递的有效途径,提出了基于基元联结的机构运动方案进化设计方法,对机构方案设计中的运动链基元的分类、联结语义的提取、联结约束的建立、联结信息的管理及机构运动链的自关联进化等关键技术进行了研究,开发了基元联结的机构运动方案进化设计原型系统,并进行了实例应用验证。 全文的组织结构为: 第一章综述了计算机辅助产品运动方案设计的研究状况,在分析现有机构运动方案设计中存在不足的基础上,给出了基于基元联结的机构运动方案进化设计的研究内容与意义。 第二章提出了基于基元联结的机构运动方案进化设计方法。在分析机构运动方案设计中基元特性基础上,提炼出形式化、抽象化的设计基元,并构建了设计基元的分类体系,结合设计基元的特性给出以基元联结为基础、以基元进化为导引的机构运动方案进化过程。 第三章分析了联结约束,阐述了建立联结关系过程中涉及到的关联要素,研究了基元联结的实现过程,包括设计基元的关系匹配、基元的约束联结、联结语义的驱动和联结的流程等,并对机构运动方案设计中的设计信息进行了层次化建模。 第四章分析了联结过程中的关联要素,探讨了机构运动方案的进化过程。建立运动链基元实例库和基元与基元实例之间映射关系,通过对联结语义约束的丰富,实现基元联结语义的进化。以基元之间的关联数据结构为索引完成机构运动方案的自关联进化过程。 第五章介绍了以本文内容为核心的机构运动方案联结进化原型系统,结合已有的工作基础给出一些设计实例。 第六章总结了本文的主要研究内容和创新点,并给出了今后进一步研究工作的方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 计算机辅助产品运动方案设计技术
• 1.2.1 产品运动方案设计的特点
• 1.2.2 产品运动方案设计的关键技术
• 1.2.3 计算机辅助产品运动方案设计技术研究现状
• 1.2.4 目前机构运动方案设计中存在的问题
• 1.3 本文的研究内容及意义
• 1.3.1 本文的研究内容
• 1.3.2 本文的研究意义
• 1.4 本章小结
• 第二章 机构设计基元的联结与进化基本原理
• 2.1 引言
• 2.2 机构方案设计的基元特性
• 2.2.1 机构运动方案设计的基元化
• 2.2.2 机构运动方案设计基元的定义
• 2.2.3 机构运动方案设计基元的主要特点
• 2.3 机构运动方案设计基元的描述
• 2.3.1 两类机构运动方案设计基元
• 2.3.2 运动链基元的类型及其连接关系
• 2.3.3 基元联结语义的内部关联与提取
• 2.4 基于基元联结的机构运动方案进化设计过程
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于基元关联约束的联结关系建模
• 3.1 引言
• 3.2 联结约束的关联要素
• 3.2.1 联结过程中的运动链基元约束组
• 3.2.2 联结过程中的基元联结语义约束
• 3.3 联结过程中的联结关系建立
• 3.3.1 机构运动方案设计基元的关系匹配
• 3.3.2 机构联结过程中的约束联结
• 3.3.3 联结关系的建立与机构运动方案的构建
• 3.4 面向设计过程的联结信息层次模型
• 3.4.1 机构联结信息的分层次表达
• 3.4.2 面向机构设计过程的设计信息建模
• 3.5 本章小结
• 第四章 机构运动方案的自关联进化技术
• 4.1 引言
• 4.2 运动链基元的进化
• 4.2.1 运动链基元实例库
• 4.2.2 运动链基元与基元实例的映射关系
• 4.2.3 运动链基元约束组的进化
• 4.3 基元联结语义的进化
• 4.3.1 联结语义的语义约束进化
• 4.3.2 基元联结语义的进化
• 4.4 机构运动方案的自关联进化
• 4.4.1 基元的数据关联结构
• 4.4.2 机构运动链自关联进化
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于基元联结的机构进化设计原型系统
• 5.1 引言
• 5.2 系统的体系结构
• 5.3 系统的主要功能模块
• 5.3.1 用户需求模块
• 5.3.2 基元联结设计模块
• 5.3.3 基元进化设计模块
• 5.4 系统的应用实例
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 今后工作展望
• 参考文献
• 致谢