面向零件结构变异的设计过程重用技术及应用研究

论文摘要

产品零件结构变异的设计过程重用对于提高设计效率具有重要意义。本文深入研究零件结构变异过程,提出了基于语义相似的拓扑重构技术,建立了零件结构变异设计的过程模型,实现了零件结构变异的设计过程重用。开发了零件结构变异的设计过程重用原型系统,给出了应用实例。第一章介绍了国内外变异设计技术、设计重用技术和设计过程建模技术的研究现状,并分析了相关技术存在的问题,在此基础上给出了本文的研究意义与研究内容,介绍了本文的组织结构。第二章分析了面向结构变异的零件基型、零件子结构以及移植结构的数据模型,介绍了零件基型几何数据的处理方法。提取了零件可移植结构,描述了零件结构的移植变异过程。第三章研究了结构移植变异中的设计语义,归纳了移植结构与设计语义的关联方式,提出了设计语义自动继承方法,给出了设计语义的相似度计算方法,提出了基于语义相似的自动化拓扑重构技术。第四章研究了活动网络图,扩展了活动网络图的节点类型,应用扩展的活动网络图建立零件结构移植变异设计的过程模型。在过程模型引导下,设计了过程信息的数据结构。建立了变异设计过程的重用模型,实现了结构变异的设计过程重用。第五章设计了移植变异重用原型系统的功能模块,采用ACIS/Hoops三维造型内核开发了移植变异重用原型系统。结合零件结构设计,给出了结构移植变异过程重用的应用实例。第六章总结了本文的研究成果,对今后的研究工作做了进一步展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 变异设计技术
• 1.3 设计重用技术
• 1.4 设计过程建模技术
• 1.5 本文研究内容及组织结构
• 1.5.1 本文的研究意义与内容
• 1.5.2 本文的组织思路与结构
• 1.6 本章小结
• 第2章 零件结构可变异模型与变异过程
• 2.1 引言
• 2.2 零件基型、移植结构与零件变异
• 2.3 零件可变异数据模型
• 2.3.1 零件子结构与移植结构的数据模型
• 2.3.2 零件基型的数据模型
• 2.4 零件移植结构的提取
• 2.5 零件结构移植变异过程
• 2.5.1 零件结构变异的流程
• 2.5.2 零件子结构细分
• 2.5.3 零件结构移植变异中的拓扑重构
• 2.6 本章小结
• 第3章 基于语义相似的拓扑重构技术
• 3.1 引言
• 3.2 面向结构移植变异的设计语义
• 3.2.1 结构变异设计语义的分类
• 3.2.2 结构变异设计语义举例
• 3.2.3 结构变异设计语义的关联
• 3.2.4 部分设计语义的自动继承
• 3.3 基于变异设计语义相似的拓扑重构
• 3.3.1 变异设计语义的相似度定义
• 3.3.2 变异设计语义的相似度公式
• 3.3.3 变异设计中拓扑重构的自动实现
• 3.4 本章小结
• 第4章 零件结构移植变异的过程重用技术
• 4.1 引言
• 4.2 面向移植变异重用的活动网络图扩展
• 4.2.1 活动网络图的基本要素
• 4.2.2 任务节点的合理扩展
• 4.2.3 扩展任务节点的性质
• 4.3 变异过程的活动网络图模型
• 4.4 零件结构移植变异过程重用
• 4.4.1 零件结构移植变异过程信息的提取
• 4.4.2 零件结构移植变异过程重用的实现
• 4.5 本章小结
• 第5章 产品结构变异设计过程重用系统的实现与实例
• 5.1 引言
• 5.2 系统开发环境与功能简介
• 5.2.1 系统开发环境
• 5.2.2 系统功能简介
• 5.2.3 系统功能构成
• 5.3 零件结构变异过程重用的实例
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 附录: 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加的科研项目
• 致谢