计算机辅助机械系统运动方案软件设计与实现

大连理工大学硕士学位论文计算机辅助机械系统运动方案软件设计与实现姓名：摆建品申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：高媛20071201计算机辅助机械系统运动方案软件设计与实现作者：摆建品学位授予单位：大连理工大学相似文献(10条)1.会议论文成经平.邹慧君机械系统运动方案的模糊综合评价与决策2000把层次分析法(AHP)与二级模糊综合评价法相结合,进行机械系统运动方案的评价与决策,其过程包括:确定方案的评价准则及综合评价指标体系、确定各评价目标所占的权重、二级模糊综合评价模型及评价方法、机械系统运动方案的排序,最终选定最优方案.并进行了实例分析.2.期刊论文韩泽光.贾艳萍.郑夕健.陈辉.HANZeguang.JIAYanping.ZHENGXijian.CHENHui基于状态空间理论的机械系统运动方案基因符号演算法-沈阳建筑大学学报（自然科学版）2008,24(4)目的研究机械系统基本变换单元的特征,求解能与结构设计无缝集成的机械系统运动方案.方法基于机械系统状态空间理论将基本变换单元的组成要素--运动副作为其符号基因,提出了基本变换单元的基因符号表达方法以及基本变换单元间的基因组合运算方法.结果构建了机械原理运动方案的符号表达模型,简化了机械原理运动方案的符号表达,方便获得其符号方案的多个结构变体方案.结论该方法解决了原理运动方案的语义表达难以实现与结构方案设计融合的难题,获得了既便于计算机运算,又保证完整方案设计信息的多种方案.3.期刊论文张继红.王桥医.ZHANGJi-hong.WANGQiao-yi包装机械系统运动方案的创新设计-包装工程2007,28(2)以确定平台印刷机的运动方案为例,论述了包装机械系统创新设计的特点、设计过程、方法和步骤,阐明了包装机械系统创新设计的重要性.4.期刊论文张继忠基于功能分析的机械系统运动方案创新设计-机械设计与制造2004(4)以方便针弯针自动检测机运动方案的创新设计为例,介绍了一种在对预期功能进行分析和分解的基础上,对机械运动方案进行创新设计的方法.5.期刊论文张德珍.魏小鹏.常天.李睿.ZHANGDezhen.WEIXiaopeng.CHANGTian.LIRui机械系统运动方案的模糊距离测度评价方法-机械工程学报2007,43(4)提出机械系统运动方案的模糊距离测度评价方法.以轻工业服装机械为背景,首先确立因素集,并依据工作性能、动力性能及结构工艺性层次建立了因素关系树,基于方案的各组成基本变换单元提出评价标准,分别构建性能指标及权重的模糊术语,并用三角模糊数表示.建立评价因素及权重的标准隶属度函数.依据因素关系树,针对设计方案的多单元组成,建立多专家参与下,考虑多因素多层次的三级模糊综合评价模型.在此基础上建立了基于距离测度的模糊数排序模型,并提出整个综合评价过程的实现算法.最后,该方法的有效性通过算例得到验证.6.期刊论文韩泽光.贾艳萍.郝瑞琴.郑夕健.陈辉.HANZeguang.JIAYanping.HAORuiqin.ZHENGXijian.CHENHui机械系统运动与结构方案可视化集成设计方法-沈阳建筑大学学报（自然科学版）2009,25(3)目的提出新的设计理论和方法,实现运动方案与结构方案设计的无缝集成.方法研究建立了用于机械系统方案设计的状态空间理论和基因符号设计方法,应用软件VC++6.0和SQLserver2000编制了辅助设计师完成设计方案构思与求解的可靠适用的计算机辅助方案设计可视化系统软件.结果实现了方案设计信息向下游细节设计的有效传递,保证了方案设计信息的完整性和继承性;并能够快速获得大量原理运动方案和装配结构方案.结论通过实例验证了理论与方法及软件的有效性,开阔了设计师的设计视野,提升了机械产品创新设计能力,丰富了方案设计理论与方法.7.学位论文韩泽光机械系统运动与结构方案集成设计理论与方法2008产品竞争力的关键在于创新性产品设计，而产品设计的关键又在于方案设计，因此研究计算机辅助方案设计理论与方法已成为现今设计技术发展的必然。然而，作为产品设计的重要环节一方案设计(包括原理运动方案设计与结构方案设计)所遇到的困难以及方案设计的结果难以与下游细节设计融合阻碍了计算机集成技术的实现。本论文是在国家自然科学基金(No.50075012，50275016)和辽宁省教育厅科研项目(No.20060719)的资助下，结合工程设计实际，以机械系统为研究对象，围绕产品的运动方案设计和结构方案设计集成展开了一系列深入细致的研究，提出了一些新的思想、理论、模型和方法。本文重点进行了以下几方面的研究：(1)提出表达产品整个生命期内设计需求的统一模型，从运动变换的角度定义了机械运动基本变换单元，建立了状态方程来描述基本变换单元输入、输出特征矢量及状态变换矩阵之间的相互关系，归纳总结了机械运动基本变换单元的知识库，建立基于状态空间理论的运动方案的求解技术。针对原理运动方案设计阶段解的语义表达难以向结构方案设计传递完整设计知识和进一步完成结构方案设计计算机求解的困难，又提出了基本变换单元的符号表达方法，制定了基本变换单元间符号运算规则，简化了设计方案解的表达，同时避免了符号方案解的疏漏，为下一阶段设计奠定了基础，获得了符合工程实际的原理运动符号方案可行解集。(2)分析了计算机辅助结构方案设计阶段对产品信息模型的要求，提出并建立了集功能与结构于一身的抽象表达--强连接集合元，并将它们作为结构方案设计阶段产品建模的基本单元，借此实现自顶向下、逐步求精的产品设计理念与求解模式。(3)在详细分析原理运动方案解的组成结构基础上，首次提出用运动副的结构方案来描述机械系统的骨架结构的方案设计方法，将运动副用与其形神相似的轴系来表达，建立了轴系的结构方程，实现了运动副结构的通用数学表达。(4)探讨了运动副轴系结构布置设计的有关理论和方法。针对运动副轴系的结构特点，定义了表达运动副轴系抽象功能结构的强连接集合元的符号，建立了运动副轴系的强连接集合元符号布置运算方法；为了使运动副轴系的结构方案显式化，提出了强连接集合元的装配单元--强连接零件集概念，定义了强连接零件集自身和其组成元件的符号，以及组成元件间装配关系的表达方法，并制定了运动副轴系的装配结构布置方案的运算规则，实现了各种运动副轴系的结构方案设计。(5)建立了基本变换单元及机械系统结构方案设计知识库以及结构方案设计的状态方程，获得机械系统结构方案设计的数学表达，制定了相应结构方案的运算规则，通过该方程传递函数变化完成了机械系统抽象符号和装配符号结构方案设计；提出了结构方案表达的数据结构--二维双向链表，完成结构方案设计过程中布置信息的传递，实现了定、变速机械系统布置结构多方案设计。(6)将面向对象技术用于产品强连接集合元和强连接零件集的表示，实现了产品设计各个阶段信息互通和不断充实完善的目标，实现了向下游细节设计提供丰富充足的设计信息的目标，为解决CAx数据孤岛探索了一条新路。该方法对于解决方案设计与细节设计数据难以融合这一瓶颈问题具有一定的理论意义和实用价值。(7)在上述研究的基础上。应用Vc++6.0技术开发了基于状态空间的机械传动系统结构方案辅助设计软件，并将其应用于生产实际中，设计实例说明该方法是可行、有效的。8.学位论文张利萍机械系统方案设计的特征状态空间理论与方法2006本论文在国家自然科学基金(N0.50475154)的资助下，结合工程设计背景，建立了机械系统运动方案设计的特征状态空间理论与综合指导算法，得到了复杂混联机械系统的创新设计数学模型。本文首先从机械运动功能特征转换的角度定义了多自由度基本机构单元，归纳总结了常用单自由度与多自由度机构及其机架变异的机构单元，将其运动传递过程转化为运动特征状态的变换，提出阶跃函数作用速度矢量方程特征离散化，并抽象为多自由度基本机构的输入与输出特征矢量，建立了机构单元的运动功能与运动特征变换的定性分析和定量表达方法，由此导出单自由度基本机构单输入多输出和多自由度基本机构多输入多输出，且其输入、输出构件可为定轴或非定轴运动的特征矢量表述及其运动传递特征状态方程。针对复合机构单元的数学建模，提出了运动构件的相对运动特征状态向绝对运动特征转化的功能特征状态分析方法，深入研究了机构单元相关组合特征属性与复合运动功能约束关系，依据固结关系确定的特征矢量转化因素，将单元机构的特征状态方程与矢量坐标转换关系计算相融合，推导出复合运动固结构件特征状态矢量合成公式，以此提出迭合式复合机构单元建模转化依据，建立附加机构的相对运动特征状态方程向描述绝对运动的特征状态方程的转化过程，并总结出其数学建模的过程模型。定义多个机构单元的串、并、混联等组合方式及其典型组合单元的数学模型，并探讨了组合系统运动变换的内在联系与运动特征间的转换规律，深入分析组合关系的重组计算与功能传递方式等关键问题，利用组合模型理论建立广义特征状态方程，采用分层特征模式并结合定性知识数学建模，抽象出实际的机械系统功能特征的数学模型。构建组合系统运动变换的广义特征状态组合模型来传递输入输出特征属性，表达机构单元及其组合功能特征的拓扑关系。对特征状态空间与混联机械系统之间的映射规则及特征转化规律进行探讨，确定特征状态空间的结构及其构成元素的性质，进一步讨论对偶矢量间运算规则和度量方式，由此阐明特征状态图理论，并将功能约束通过特征状态空间映射到混联系统综合的求解空间，使得运动方案设计问题转化为特征状态空间中特征状态图的分解与连接匹配问题，在特征状态空间模型的不断分层细化之中，确定解空间的区域，通过特征状态图的计算规则，获得混联机械系统综合可行解(集)。依据建立的数学模型，提出了相应的设计知识转换方法，建立合理的数据存储结构与知识库的组织管理，包括基本单元信息的存储、提取操作及数据流间的复杂关系，结合组合关系的逻辑计算规则，提出方案设计综合求解的可自动计算算法，完成状态变换矩阵中类型、方向及特征属性值的自动分解，由此实现机械运动方案设计系统的开发。将本文提出的特征状态空间理论及设计空间的转换求解思想应用于生产实际中，产生设计实例的自动求解多方案，验证了该设计理论的正确性与综合方法的有效可行。至此完成数学建模形式、定量算法操作和设计指导理论的有机结合，开辟混联机械系统的自动方案设计的新途径。9.期刊论文卢志杰浅析工程机械系统概念设计-中国高新技术企业2008(17)工程机械系统概念设计是利用概念设计的方法,将工程机械运动系统的功能逐步分解,产生其运动系统的一个或一组工艺动作的行为,然后将行为映射为相匹配的结构,产生工程机械系统的运动方案.10.期刊论文崔钦华.李广伟机械系统运动方案设计方法探讨-洛阳工业高等专科学校学报2003,13(1)机械系统运动方案的设计在整个机械设计过程中起着关键作用,决定着机器的产量、使用功能及整体性能.设计过程蕴含着创新,一个好的机械运动方案就是一个创造发明.从理论和实践两个方面探讨机械系统运动方案设计的一般规律性.本文链接：：2010年1月6日