面向裝配設(shè)計(jì)的語(yǔ)義建模與一體化仿真技術(shù)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、裝配設(shè)計(jì)作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要組成部分,通常是一個(gè)確立零件間相對(duì)位置關(guān)系、形成裝配體并確保裝配可行性的迭代設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程。在裝配方案存在問(wèn)題時(shí),通常需要利用CAD軟件重新設(shè)計(jì)并在虛擬裝配系統(tǒng)中進(jìn)行裝配過(guò)程驗(yàn)證,中間包含較多的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與人機(jī)交互操作。另一方面,產(chǎn)品裝配完成后,對(duì)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)特性和運(yùn)動(dòng)空間進(jìn)行分析,需要在不同軟件中進(jìn)行信息重定義,這都對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)程造成影響。目前僅能接收CAD中固定裝配關(guān)系進(jìn)行方案驗(yàn)證的虛擬裝配系統(tǒng),不能滿足裝配設(shè)計(jì)

2、與仿真一體化的要求。
  為解決上述問(wèn)題,本文研究將裝配設(shè)計(jì)、裝配過(guò)程仿真與運(yùn)動(dòng)仿真融入到虛擬裝配系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)裝配設(shè)計(jì)與仿真一體化,從而減少裝配設(shè)計(jì)周期。具體工作包括如下幾點(diǎn):
  首先,為支持產(chǎn)品的裝配過(guò)程仿真與運(yùn)動(dòng)仿真,對(duì)零件的信息建模進(jìn)行了研究。建立了包含裝配特性與物理特性的零件語(yǔ)義信息描述模型,在此基礎(chǔ)上,提出了基于STEP模型的零件信息統(tǒng)一定義方法,并以XML對(duì)定義結(jié)果進(jìn)行描述。
  其次,對(duì)零件裝配關(guān)系動(dòng)態(tài)

3、構(gòu)建的裝配過(guò)程仿真進(jìn)行了研究。提出了基于語(yǔ)義的裝配過(guò)程中裝配對(duì)象的確定、裝配位置的推理、幾何約束的構(gòu)建解算與導(dǎo)航及裝配關(guān)系的動(dòng)態(tài)構(gòu)建等裝配過(guò)程的推理方法,支持無(wú)固定裝配關(guān)系的各個(gè)零件至最終產(chǎn)品的完整虛擬裝配過(guò)程仿真。
  再次,研究在虛擬系統(tǒng)中對(duì)完成裝配的產(chǎn)品進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。提出了基于語(yǔ)義信息的剛體對(duì)象及運(yùn)動(dòng)副的描述與自動(dòng)生成方法,基于Bullet物理引擎建立物理場(chǎng)景,進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)學(xué)求解,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真和運(yùn)動(dòng)空間實(shí)時(shí)檢驗(yàn)。<

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