基于动态仿真的船舶管系虚拟装配路径规划方法研究

论文摘要

虚拟装配的路径规划是虚拟装配关键技术之一,通过路径规划,可以反馈产品设计及装配序列规划中不合理之处,从而在设计阶段解决装配中可能存在的问题,提高装配效率、减少装配时间、降低装配成本,从而保证产品的可装配性。本文针对船舶管系这一特殊研究对象,以DELMIA为平台,对船舶管系的虚拟装配路径规划技术进行了初步研究。本文详细分析和归纳了目前虚拟装配路径规划算法的国内外研究现状。对各种虚拟装配路径规划算法进行了深入了研究,同时指出这些算法在船舶管系路径规划上的局限性。接着分析了船舶管系的装配特点并结合管系装配的工程实际情况,归纳出了一种“可拆即可装”原则下的基于配合关系的路径规划算法,并详细介绍了路径规划算法中的三个关键技术,动态步长技术、动态选取包围盒技术及位姿变换技术。最后将自动生成的船舶管系装配路径放到DELIMIA的仿真平台中进行动态仿真验证,检验路径的可行性、合理性,并对不合理处进行人工干预进行调整,以完善规划船舶的装配路径。此后,对全文进行了总结,并指出了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 国内外虚拟装配技术的发展与现状
• 1.2.1 国外虚拟装配技术的发展与现状
• 1.2.2 国内虚拟装配技术的发展与现状
• 1.3 国内外虚拟装配路径规划的发展与现状
• 1.3.1 国外虚拟装配路径规划的发展与现状
• 1.3.2 国内虚拟装配路径规划的发展与现状
• 1.4 论文的主要研究内容
• 1.4.1 研究的背景与意义
• 1.4.2 研究的内容
• 1.5 论文结构框架
• 第二章 虚拟装配技术及路径规划算法
• 2.1 虚拟环境及虚拟装配技术
• 2.2 虚拟装配路径规划算法
• 2.3 虚拟装配路径规划难点
• 2.4 本章小结
• 第三章 船舶管系的虚拟装配路径规划方法研究
• 3.1 引言
• 3.2 船舶管系的配合约束类型
• 3.2.1 配合类型
• 3.2.2 拆卸简化
• 3.3 拆卸原则下基于配合关系的船舶管系路径规划算法
• 3.3.1 拆卸原则及优点
• 3.3.2 基于配合关系的船舶管系路径规划算法关键技术研究
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于DELMIA平台的船舶管系装配动态仿真过程
• 4.1 引言
• 4.2 船舶管系的虚拟装配环境构建
• 4.2.1 船舶建模
• 4.2.2 DELMIA虚拟装配环境
• 4.2.3 开发语言
• 4.3 船舶管系装配过程动态仿真
• 4.4 管系装配过程干涉分析
• 4.4.1 静态干涉检查
• 4.4.2 动态碰撞检测
• 4.4.3 装配顺序选择不合理造成装配干涉
• 4.5 船舶管系装配过程视频文件的形成
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录