基于圖論與齊次變換的車身結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)及決策.pdf

1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文基于圖論與齊次變換的車身結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)及決策姓名：張以柱申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：機(jī)械制造及自動(dòng)化指導(dǎo)教師：倪軍;林忠欽20040101II序的規(guī)劃 本文以圖論中的同構(gòu)理論為基礎(chǔ) 構(gòu)造了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段產(chǎn)品信息表達(dá)的數(shù)學(xué)模型 以車身典型裝配模式為基礎(chǔ) 首次提出了車身分總成的定義和識(shí)別流程 定義了數(shù)學(xué)模型的代數(shù)運(yùn)算法則 將其映射為分總成裝配順序的生成過(guò)程 并在此基礎(chǔ)上提出了層狀的車身裝配順序規(guī)劃的流程 由于在規(guī)劃過(guò)程中

2、考慮了分總成的提取 大大提高了規(guī)劃效率 有效地避免了 組合爆炸問(wèn)題 并將依靠經(jīng)驗(yàn)的車身裝配順序規(guī)劃過(guò)程變?yōu)橐揽繃?yán)密的數(shù)學(xué)推理的設(shè)計(jì)過(guò)程3 建立了基于齊次變換的公差分析模型 受設(shè)計(jì)信息不完備的限制 現(xiàn)有以有限元分析為基礎(chǔ)的車身裝配公差分析方法無(wú)法對(duì)車身結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)方案的尺寸質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià) 本文以車身功能分析為基礎(chǔ) 引入齊次變換方法結(jié)合蒙特卡羅模擬進(jìn)行偏差傳遞的仿真分析 通過(guò)定義車身裝配坐標(biāo)系統(tǒng) 根據(jù)微分運(yùn)動(dòng)的原理 建立了計(jì)算車身零部件位姿關(guān)

3、系的數(shù)學(xué)模型 對(duì)典型公差語(yǔ)義的數(shù)學(xué)表達(dá)進(jìn)行了研究 并應(yīng)用蒙特卡洛模擬 對(duì)關(guān)鍵特征點(diǎn)偏差傳播的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行了分析 關(guān)鍵特征點(diǎn)公差域在二維參數(shù)域空間內(nèi)為橢圓 在三維參數(shù)空間內(nèi)為橢球 從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)車身結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)方案的量化評(píng)價(jià)4 對(duì)齊次變換公差分析算法的精度進(jìn)行改進(jìn) 齊次變換公差分析算法雖然可以對(duì)車身結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段的尺寸質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià) 其精度需要進(jìn)一步驗(yàn)證 本文從車身產(chǎn)品關(guān)鍵特征點(diǎn)的理論概率和實(shí)際概率密度函數(shù)的分析入手 通過(guò)比較兩者的差別 得

4、出齊次變換公差分析算法的缺陷 應(yīng)用卡爾莫哥洛夫檢驗(yàn) 定義擬合度系數(shù)進(jìn)行理論概率和實(shí)際概率密度函數(shù)的擬合 從而提高算法的計(jì)算精度 通過(guò)數(shù)值仿真分析 對(duì)擬合度系數(shù)的求解進(jìn)行了討論 確定其為定值 0.74 給出了改造的齊次變換公差分析算法 通過(guò)與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)的比較 改造的齊次變換公差分析方法計(jì)算精度得到了明顯的改善從而為在車身結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段對(duì)裝配質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測(cè)提供了有效的工具本文的研究以理論推導(dǎo) 數(shù)值模擬為主 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的對(duì)比分析在前人