面向機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的協(xié)同CAE系統(tǒng)研究.pdf

1、基于CAE技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)以及協(xié)同技術(shù)的運(yùn)用，本文從協(xié)同CAE系統(tǒng)的構(gòu)建及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)方面進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容及成果包括： (1)協(xié)同策略是實(shí)現(xiàn)CAE協(xié)同的關(guān)鍵。本文對(duì)CAE技術(shù)特點(diǎn)與協(xié)同要求進(jìn)行分析，深入研究了協(xié)同優(yōu)化理論，提出了CAE協(xié)同過(guò)程中的三種協(xié)同策略，分別定義為多任務(wù)間協(xié)同策略、單任務(wù)前處理協(xié)同策略、以及CAE與CAD設(shè)計(jì)流程的協(xié)同策略。 (2)提出了層次化、模塊化的協(xié)同CAE系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，以及適應(yīng)多用戶

2、多任務(wù)協(xié)同分析的系統(tǒng)組織模式。在協(xié)同策略和系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步給出了協(xié)同CAE系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，包括系統(tǒng)的平臺(tái)框架結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)。又根據(jù)CAE分析特點(diǎn)和網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于協(xié)同CAE系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，構(gòu)建了協(xié)同CAE系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)。 (3)對(duì)協(xié)同CAE分析方案的規(guī)劃，主要包括建模、分析方法、優(yōu)化技術(shù)以及計(jì)算結(jié)果的評(píng)價(jià)和反饋等內(nèi)容進(jìn)行了研究。為提高分析效率和保證計(jì)算結(jié)果的正確性和可靠性，研究了機(jī)床結(jié)

3、構(gòu)有限元前處理和后處理過(guò)程的專家系統(tǒng)，在分析過(guò)程中使得分析方案規(guī)劃過(guò)程與計(jì)算結(jié)果的分析與評(píng)價(jià)過(guò)程具有一定的智能性。 (4)對(duì)協(xié)同CAE系統(tǒng)過(guò)程進(jìn)行了微觀和宏觀層面上的分析和描述，創(chuàng)建了協(xié)同CAE過(guò)程的樹(shù)型結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)成系統(tǒng)的宏觀層和微觀層。利用IDEFO對(duì)系統(tǒng)微觀層的活動(dòng)進(jìn)行抽象建模，而在系統(tǒng)宏觀層，則采用了分級(jí)規(guī)劃的思想對(duì)協(xié)同分析任務(wù)進(jìn)行領(lǐng)域級(jí)和零件級(jí)的劃分，構(gòu)造了協(xié)作任務(wù)模型和多用戶多任務(wù)的協(xié)作任務(wù)運(yùn)行結(jié)構(gòu)模型，并根據(jù)CAE

4、分析特點(diǎn)，提出了“定時(shí)輪詢進(jìn)程”的任務(wù)動(dòng)態(tài)調(diào)度算法。在此基礎(chǔ)上，提出了基于PDM的協(xié)同CAE系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理框架，并對(duì)其實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了描述，為協(xié)同CAE系統(tǒng)的過(guò)程管理提供了方法與技術(shù)上的支持。 (5)對(duì)協(xié)同CAE過(guò)程分析中的沖突進(jìn)行了首次研究，提出了用協(xié)調(diào)分解規(guī)劃法來(lái)消解因“局優(yōu)”組合不等于“全優(yōu)”而引起的產(chǎn)品層沖突，并提出了用模糊評(píng)判法來(lái)消解產(chǎn)品部件層上的沖突。沖突消解的實(shí)現(xiàn)為協(xié)同CAE分析過(guò)程的順利進(jìn)行提供了有力的保證。

5、 (6)網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，給協(xié)同CAE系統(tǒng)創(chuàng)造了超強(qiáng)的計(jì)算能力。本文首次將網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)運(yùn)用到協(xié)同CAE系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的構(gòu)建中，創(chuàng)造性地構(gòu)建了網(wǎng)格系統(tǒng)的中間件，并對(duì)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)資源的靜動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述。在此基礎(chǔ)上，又通過(guò)模糊算法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)資源的調(diào)度。 (7)根據(jù)協(xié)同產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境中的協(xié)同CAE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和對(duì)系統(tǒng)理論的研究，在先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和硬件條件的基礎(chǔ)上，成功地實(shí)現(xiàn)了機(jī)床組件協(xié)同CAE分析系統(tǒng)。在文章最后詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的