【摘要】：快速變型設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量,縮短研發(fā)周期,使產(chǎn)品快速投放市場(chǎng)以提升企業(yè)效益和實(shí)力,快速變型設(shè)計(jì)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)之中。本文以自動(dòng)開封蓋裝置為研究對(duì)象,對(duì)快速變型設(shè)計(jì)中的尺寸約束處理方法、拓?fù)鋬?yōu)化和尺寸優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行了較為深入系統(tǒng)的研究。尺寸約束處理是實(shí)現(xiàn)快速變型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的尺寸約束處理方法僅憑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)去除冗余的尺寸約束,不能優(yōu)化尺寸約束傳遞過程。本文在劃分產(chǎn)品功能模塊,制定零件尺寸約束等級(jí)與策略的基礎(chǔ)上,利用介數(shù)中心性方法衡量復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要性的能力,建立了尺寸介數(shù)中心性模型;通過建立尺寸復(fù)雜度分析模型,劃分了尺寸約束關(guān)系模塊;依據(jù)零件的尺寸約束等級(jí)和裝配關(guān)系,確定了尺寸約束傳遞方向,建立了尺寸約束處理流程。針對(duì)Pro/E,提出了多級(jí)零部件尺寸約束傳遞方法,配合Pro/E二次開發(fā)程序,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)開封蓋裝置的快速變型設(shè)計(jì)。拓?fù)鋬?yōu)化是保證快速變型設(shè)計(jì)對(duì)象獲得理想結(jié)構(gòu)形式的關(guān)鍵技術(shù)。本文基于實(shí)例,分析了漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化(ESO)方法在刪除單元和數(shù)值誤差處理方面的不足,對(duì)能同時(shí)實(shí)現(xiàn)單元增刪的雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化(BESO)方法進(jìn)行了改進(jìn)。通過將單元質(zhì)心過濾半徑范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)靈敏度加權(quán)為單元靈敏度,實(shí)現(xiàn)了基于應(yīng)變能準(zhǔn)則的單元靈敏度均勻化處理;定義了單元增刪準(zhǔn)則、約束條件和收斂準(zhǔn)則,建立了改進(jìn)的BESO方法流程。通過實(shí)例對(duì)比,證明了改進(jìn)的BESO方法的優(yōu)越性,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)開封蓋裝置旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的拓?fù)鋬?yōu)化,重構(gòu)了旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的三維模型。尺寸優(yōu)化是對(duì)快速變型設(shè)計(jì)結(jié)果的改進(jìn)。本文通過靜力學(xué)分析和模態(tài)分析,提取了靜態(tài)工況下旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的最大變形量和固有頻率;采用一階優(yōu)化方法,實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)平臺(tái)剛度和頻率的單目標(biāo)尺寸優(yōu)化。采用線性加權(quán)疊加方法,建立了多目標(biāo)尺寸優(yōu)化模型;采用容限法,確定了子目標(biāo)權(quán)重系數(shù);通過APDL編程,實(shí)現(xiàn)了剛度和頻率的多目標(biāo)尺寸優(yōu)化。基于Pro/E與ANSYS的二次開發(fā)技術(shù),將尺寸優(yōu)化技術(shù)集成到快速變型設(shè)計(jì)系統(tǒng)中,在自動(dòng)開封蓋裝置快速變型設(shè)計(jì)過程中實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的多目標(biāo)尺寸優(yōu)化,在提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率的同時(shí)保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH122

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本文編號(hào)：2540847