手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

基于虚拟原型的机械产品网络化快速开发原理与实施方法及其在水泵CAD系统中的应用

陈田

  激烈的全球市场竞争与不断变化的用户需求迫使众多制造业企业不得不为求得生存和发展而快速调整自身的产品设计与生产模式。近年来,随着因特网日渐成为全球化的信息共享平台,现代网络技术为建立一种支持远程快速产品开发这一全新设计理念的信息环境提供了技术支撑,使得分布式快速产品开发成为可能。虚拟原型是当前网络时代的一种新型的基于集成化产品和过程开发(Integrated Products andProcess Development,简称IPPD)策略的产品开发模式,它将计算机仿真方法论、现代管理理论、系统工程方法、模型技术和计算机支持工具有机地结合起来,为产品的全寿命周期设计和评估提供分布式的集成化环境。研究快速产品开发的目的就在于快速、有效地响应市场和用户需求的变化,增强企业的全球竞争能力。通过分析当前机械产品快速开发技术的发展趋势,在笔者开发水泵CAD系统的工作实践基础上,本文在论述基于虚拟原型的快速产品开发实际应用价值的基础上,探讨了如何建立网络环境下的分布式快速产品开发系统的基本使能技术,分析了在未来的网络化虚拟制造中快速产品开发技术的重要角色,重点研究了快速产品开发系统的概念模型、关键技术和应用方法,提出了一种以企业集成化思想和并行设计原理为指导的基于虚拟原型的分布式快速产品开发方法论。在以上研究的基础上,本文建立了一种新型的为实现水泵远程快速产品开发和快速原型制造的CAD系统框架。论文在理论和实践中的主要特色如下:(1)在阐明虚拟原型及其相关概念的基础上,探讨了机械产品虚拟原型的开发过程及其关键技术,提出了应用CAD集成建模环境、虚拟样机软件环境、虚拟原型分析评价体系、虚拟交互设备、分布式网络环境与数据库服务系统构建的机械产品虚拟原型开发体系结构,进而以此为依据,分析了水泵虚拟原型的生成环境及水泵虚拟原型的设计、测试、运作流程。(2)从分析虚拟产品开发的概念设计阶段为实现信息共享而建立信息模型的基四川大学博士学位论文本思路入手,研究了产品的几何模型与面向对象的特征描述方法以及产品并行设计参数化特征建模及其应用方法,提出了基于对象和SIEI,标准的水泵虚拟原型集成信息模型①啊 Vt Prototype negratd Iillonnatio Mdel,PVPllM)的结构框架、PVPllM应用协议的制定方法、水泵零件特征的定义与表达方式、EXPAnSS向C针的映射方法。并提出实现分布式虚拟环境中水泵的虚拟原型开发,使其支持水泵虚拟产品开发全过程,必须在PVPllM的基础上综合虚拟现实环境对象的标准表达方式,并分析了其实现方法。O)本文建立了虚拟产品分布式协同设计的体系结构,深入探讨了其实施的支撑技术一分布对象技术和网络数据库访问技术,以及实现分布式协同设计的过程规划与控制方法。针对水泵常用基于优秀水力模型进行相似设计这一特点,提出将CBR技术应用于水泵的虚拟产品快速开发,并详细分析了水泵实例的表示与检索方法,以及分布式环境下水泵实例的获取方式。(4)在对复杂的水泵基本设计理论,优化水力设计摊,关键零件设计、校核等理论进行研究、总结的基础上,以快速设计水泵为目标,融合上述理论,创造性地应用交互式动态调控设计新方法研制了水泵CAD系统,为水泵虚拟原型开发做了前期工作。本文详尽分析了将B6zier曲线应用于解决水泵叶轮水力模型轴面投影流线及叶片绘型的方格网流线等的动态调控的基本思路与关键算法,并以运行实例总结了该系统的功能结构以及程序开发中的一些关键技术。仿)虚拟装配设计是虚拟原型开发的重要组成部分。本文分析了水泵的级连层次装配模型的建立方法,重点论述了水泵虚拟装配过程的特性描述、虚拟装配环境中的用户交互、VRML优化等关键实施技术,探索了基于“包容盒”的装配过程干涉检查的具体实施方法。皿应用快速原型技术RPT能够生成产品的物理原型,以便直观聊产品进行“栅”。本文提出了远程快速原型制造RPM系统的总体框架及其具体实施技术,分析了当前的基于快速成型的数字化远程服务系统及其相关技术、构建yM远程协同环境的电子商务策略等。并以水泵关键零件为例,分析了快速成型的具体实施方法、过程。……   
[关键词]:快速产品开发;虚拟原型;分布式协同设计;虚拟装配;快速原型技术;水泵CAD
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:四川大学2001年
App内打开