复合材料构件成型过渡模CAD技术研究与开发

论文摘要

随着CAD/CAM技术的发展,复合材料构件成型工艺装备的设计也采用了与飞机设计一样的环境。针对目前飞机复合材料构件过渡模设计难度大、效率不高等问题,本文研究了复合材料构件过渡模的CAD设计技术,开发了复合材料构件成型过渡模CAD系统,用以帮助航空企业工装设计人员完成复合材料构件过渡模的快速设计,提高设计效率。本文工作总结如下:提出了复合材料构件成型过渡模的工艺基准平面的生成算法,为保证顺利脱模和避免过渡模型面加工干涉,设计了加工干涉检查及相应基准平面调整算法。设计了过渡模模体底面轮廓曲线自动生成算法,该算法以产品成型面的外轮廓在基准平面上的投影线为基础,采用遗传算法求取该投影线的最小面积包围盒,然后等距生成模体底面轮廓曲线。采用基于特征的参数化设计方法,对过渡模各组成零件设计了相应的参数化设计算法,实现了复合材料构件成型过渡模CAD系统。实例设计表明,该系统设计达到了开发目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外相关技术发展概况
• 1.3 复合材料构件成型过渡模介绍
• 1.4 本文的研究背景及内容安排
• 第二章 过渡模工艺基准平面的确定
• 2.1 引言
• 2.2 工艺基准平面的设计思想
• 2.2.1 工艺基准平面的设计要求
• 2.2.2 工艺基准平面的设计思路
• 2.3 最小二乘法求取基准平面
• 2.4 型面加工干涉检查与工艺基准平面调整
• 2.4.1 干涉问题描述
• 2.4.2 干涉检查算法
• 2.4.3 基准平面修正算法
• 2.5 本章小结
• 第三章 过渡模模体底面多边形轮廓曲线的自动生成
• 3.1 引言
• 3.2 过渡模模体底面多边形轮廓的求取思路
• 3.3 求点集的凸包
• 3.4 遗传算法求凸包最小面积凸多边形包围盒
• 3.4.1 问题描述
• 3.4.2 用遗传算法对问题求解
• 3.4.3 遗传算法求取结果
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于特征的过渡模主要零件的参数化设计
• 4.1 引言
• 4.2 基于特征的参数化设计技术概述
• 4.2.1 基于特征的参数化设计的基本概念
• 4.2.2 基于特征的参数化设计的基本思路
• 4.3 过渡模模体的参数化设计
• 4.4 成型挡板的参数化设计
• 4.4.1 成型挡板的参数化设计分析
• 4.4.2 成型挡板的参数化设计算法
• 4.4.3 成型挡板参数化设计结果分析
• 4.5 底座的参数化设计
• 4.5.1 底座参数化设计分析
• 4.5.2 底座支架参数化设计算法
• 4.5.3 底座参数化设计结果分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 复合材料构件成型过渡模CAD 系统设计
• 5.1 系统设计的目标和要求
• 5.1.1 系统设计的目标
• 5.1.2 系统设计的要求
• 5.2 系统的总体设计
• 5.2.1 系统功能描述
• 5.2.2 系统中过渡模设计流程分析
• 5.3 系统的实现平台
• 5.4 系统的实现与实例
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文工作总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 读研究生期间发表的论文