本文關(guān)鍵詞：機械產(chǎn)品幾何精度設(shè)計中的多目標公差優(yōu)化技術(shù)

  更多相關(guān)文章： 公差優(yōu)化 小位移向量 公差轉(zhuǎn)換 多目標 小生境粒子群算法

【摘要】：在航天航空等復(fù)雜機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，易出現(xiàn)裝配精度難以滿足要求的情況。因此，如何在產(chǎn)品的設(shè)計階段對公差設(shè)計方案進行優(yōu)化，從而提高產(chǎn)品的一次裝配成功率和裝配精度，，顯得尤為必要。本文結(jié)合航天航空等復(fù)雜機械產(chǎn)品的實際工程需求，對幾何精度設(shè)計中的多目標公差優(yōu)化技術(shù)展開研究，論文主要研究工作如下： （1）介紹了公差優(yōu)化技術(shù)的研究背景、相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀。結(jié)合公差建模、公差轉(zhuǎn)換和公差優(yōu)化模型及算法的國內(nèi)外現(xiàn)狀分析，指出了公差優(yōu)化技術(shù)存在的主要問題，并給出了論文的課題來源和研究意義。 （2）分析了面向公差優(yōu)化的精度信息建模技術(shù)。以特征幾何變動對稱李子群的分類為基礎(chǔ)，利用小位移向量對公差的變動作用進行解析，并根據(jù)公差域的類型和范圍對小位移向量的大小進行求解。 （3）研究了基于公差變動域的幾何公差轉(zhuǎn)換方法。針對不同類型的基準幾何和功能幾何，對功能幾何被約束的自由度進行解析；根據(jù)基準選擇原則、基準完備性和冗余性確定轉(zhuǎn)換后的定位基準及公差類型；并利用幾何公差累積方程實現(xiàn)公差值的求解。 （4）研究了基于小生境粒子群算法的公差優(yōu)化方法。構(gòu)建了以加工-公差成本、質(zhì)量損失成本、公差敏感穩(wěn)健性為優(yōu)化目標,以裝配功能要求和經(jīng)濟加工能力為約束條件的公差多目標優(yōu)化模型；基于Pareto和小生境的概念對標準粒子群算法進行改進，并設(shè)計了算法流程。 （5）作為上述研究成果的工程實踐，自主設(shè)計并開發(fā)了產(chǎn)品公差優(yōu)化原型系統(tǒng)，詳細論述了軟件的開發(fā)背景、體系結(jié)構(gòu)、功能模塊和實現(xiàn)方法，并結(jié)合實例對提出的技術(shù)和方法進行了驗證。 最后，對全文進行了總結(jié)，并對下一步的研究工作和相關(guān)技術(shù)發(fā)展方向進行了展望。
【關(guān)鍵詞】：公差優(yōu)化 小位移向量 公差轉(zhuǎn)換 多目標 小生境粒子群算法
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V22;TP18
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 研究背景11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-20
• 1.2.1 公差建模12-14
• 1.2.2 公差轉(zhuǎn)換14-15
• 1.2.3 公差優(yōu)化模型及算法15-19
• 1.2.4 存在的問題19-20
• 1.3 課題來源與研究意義20-21
• 1.3.1 課題來源20
• 1.3.2 研究意義20-21
• 1.4 主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)框架21-23
• 第2章 面向公差優(yōu)化的精度信息建模技術(shù)23-35
• 2.1 引言23
• 2.2 航空航天產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點23-24
• 2.3 基于特征的幾何精度信息表達24-26
• 2.4 尺寸公差變動作用解析26-27
• 2.5 幾何公差變動作用解析27-34
• 2.5.1 形狀公差27-30
• 2.5.2 方向公差30-31
• 2.5.3 位置公差31-33
• 2.5.4 跳動公差33-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第3章 基于公差變動域的幾何公差轉(zhuǎn)換方法35-47
• 3.1 引言35
• 3.2 基準體系約束方向解析35-39
• 3.2.1 幾何特征被約束自由度解析35-38
• 3.2.2 功能幾何被約束自由度解析38-39
• 3.3 基準體系轉(zhuǎn)化39-42
• 3.3.1 基準完備性39-40
• 3.3.2 基準冗余性40-41
• 3.3.3 基準選擇原則41-42
• 3.4 幾何公差求解42-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 基于小生境粒子群算法的多目標公差優(yōu)化47-59
• 4.1 引言47
• 4.2 多目標優(yōu)化的相關(guān)概念47-48
• 4.3 公差多目標優(yōu)化模型48-53
• 4.3.1 加工成本函數(shù)49-50
• 4.3.2 質(zhì)量損失成本函數(shù)50-51
• 4.3.3 公差敏感穩(wěn)健性函數(shù)51-52
• 4.3.4 約束條件52-53
• 4.4 多目標粒子群優(yōu)化算法53-58
• 4.4.1 個體歷史最優(yōu)位置的更新55-56
• 4.4.2 全局最優(yōu)位置的更新56
• 4.4.3 精英解集的更新56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第5章 原型系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用59-75
• 5.1 引言59
• 5.2 系統(tǒng)概況59-60
• 5.2.1 系統(tǒng)的開發(fā)和運行環(huán)境59-60
• 5.2.2 系統(tǒng)開發(fā)的總體目標60
• 5.3 系統(tǒng)分析60-64
• 5.3.1 系統(tǒng)總體業(yè)務(wù)流程60-61
• 5.3.2 系統(tǒng)功能模塊61-62
• 5.3.3 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)62-64
• 5.4 系統(tǒng)設(shè)計64-67
• 5.4.1 系統(tǒng)框架設(shè)計64
• 5.4.2 面向?qū)ο蠼?/span>64-67
• 5.5 系統(tǒng)實現(xiàn)及實例67-74
• 5.5.1 精度信息建模67-69
• 5.5.2 公差轉(zhuǎn)換及規(guī)范性檢查69-71
• 5.5.3 公差優(yōu)化71-74
• 5.6 本章小結(jié)74-75
• 總結(jié)與展望75-77
• 總結(jié)75-76
• 展望76-77
• 參考文獻77-82
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單82-83
• 致謝83

【參考文獻】

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本文編號：1098062