產(chǎn)品設(shè)計是制造業(yè)的靈魂。近年來,信息技術(shù)的迅猛發(fā)展使得傳統(tǒng)的設(shè)計方法逐漸為現(xiàn)代設(shè)計方法所取代,大批學(xué)者對現(xiàn)代設(shè)計方法進行了研究。數(shù)字化設(shè)計技術(shù)涵蓋了現(xiàn)代設(shè)計的最新技術(shù),同時又是現(xiàn)代設(shè)計的前提,對其進行深入研究十分必要。盡管目前我國能生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)裝備品種很多,但產(chǎn)品技術(shù)水平、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與發(fā)達國家還存在相當(dāng)差距,究其原因,還是在設(shè)計這一源頭上沒有取得突破性進展。本文試圖將數(shù)字化設(shè)計技術(shù)引入農(nóng)業(yè)機械行業(yè),以改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)方式,朝著提升我國農(nóng)業(yè)裝備設(shè)計制造的整體水平方向努力。 作者以農(nóng)業(yè)用泵及稻麥聯(lián)合收割機為切入點,研究了數(shù)字化設(shè)計的有關(guān)理論及技術(shù),其中創(chuàng)新點如下: 研究了虛擬原型技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計、多學(xué)科領(lǐng)域設(shè)計與仿真的分布式計算模型,在此基礎(chǔ)上,提出了基于虛擬原型技術(shù)的數(shù)字化產(chǎn)品系統(tǒng)開發(fā)體系結(jié)構(gòu),并將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械虛擬產(chǎn)品開發(fā)中; 針對目前潛水泵三維實體造型幾乎空白的現(xiàn)狀,在水力設(shè)計結(jié)果的基礎(chǔ)上研究了關(guān)鍵過流部件的三維建模策略,著重研究了農(nóng)業(yè)用泵的特征建模以及參數(shù)化建模技術(shù),并實現(xiàn)了潛水泵零部件自動和半自動的三維實體模型的建立; 為潛水泵的性能預(yù)測建立了較完善的CFD分析模型,確定了潛水泵計算的網(wǎng)格模型、流固耦合模型、湍流模型、離散格式、邊界條件,最終較準(zhǔn)確的實現(xiàn)了潛水泵的虛擬性能測試,對設(shè)計的合理性予以驗證,并對影響性能的關(guān)鍵部位(葉片、導(dǎo)葉)表面以及關(guān)鍵位置(垂直軸平面)的速度場、壓力場進行了分析; 研究了虛擬裝配的實現(xiàn)過程,根據(jù)產(chǎn)品信息的不同抽象程度,將產(chǎn)品信息分為零件層、裝配特征層、幾何面層和面片描述層,并借助幾何要素與三角形面片之間的映射關(guān)系,實現(xiàn)了虛擬環(huán)境下潛水泵零部件的重構(gòu)以及虛擬裝配; 研究了對泵性能有關(guān)鍵影響的葉片曲面的虛擬加工仿真,提出了將葉片工作面和背面分開加以考慮,對于可能發(fā)生全局干涉和局部刀具干涉的葉片背面進行了快速檢查,對于發(fā)生干涉的點,利用調(diào)整刀具后跟角和側(cè)偏角進行修正。在進行刀具行距和步長計算時,并采用“Iso-scallop”法,以獲得最高的加工效率; 將基于實例的設(shè)計技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計過程,克服了問題域為病態(tài)結(jié)構(gòu)域的機械產(chǎn)品設(shè)計過程中基于規(guī)則和基于模型推理難以實施的不足,一定程度上解決了知識獲取的瓶頸,加速了農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的開發(fā),提出了一種新的實例動態(tài)存儲模型,并采用基于模糊相似優(yōu)先比對相似實例進行判斷。 本論文是在國家自然科學(xué)基金課題“新型農(nóng)業(yè)用泵虛擬設(shè)計與智能仿真系統(tǒng)集成研究”以及正在申請的自然科學(xué)基金課題“新型聯(lián)合收割機數(shù)字化設(shè)計新技術(shù)及其系統(tǒng)設(shè)計”背景下,對機械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計技術(shù)研究的探索,研究成果對于農(nóng)業(yè)機械其它產(chǎn)品的研發(fā)也具有一定的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：TH122
【部分圖文】：

題是建立該系統(tǒng)的集成模型。根據(jù)協(xié)同設(shè)計的特點、應(yīng)用背景以及多模式協(xié)同設(shè)計方法，田凌等152】建立了一個支持網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計的集成模型，該模型包含三方面的內(nèi)容:信息集成、過程集成和知識集成，如圖2一1所示。圖2一l網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計集成模型該模型以信息與知識的管理為核心，利用可擴展標(biāo)記語言(extnesibelMakr叩Lnauggae，xML)、虛擬現(xiàn)實建模語言(ViuartlReahytModelnigLnaguage，VRML)、超文本標(biāo)記語言(H沖erJ’extMakrupLnauggae，HTML)和JAvA技術(shù)，從信息、過程、知識這三個層次上支持異地、異構(gòu)設(shè)計主體之間基于Inetmet的集成。其中，信息集成解決協(xié)同設(shè)計中的產(chǎn)品設(shè)計信息及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理信息的集成與共享問題，過程集成解決協(xié)同設(shè)計中的任務(wù)分配和對各個子任務(wù)的進程進行協(xié)調(diào)控制的問題

利用Aut0CAD和Aut0USP進行二次開發(fā)，只需指定組成軸面圖的生成相應(yīng)的BIL文件，從而實現(xiàn)了軸面圖的輸出。在PorE/中根據(jù)mL文件得圖3一6所示，這樣就完全將設(shè)計結(jié)果還原到三維CAD軟件中。間軸面截線為主要特征，得到光滑的葉片工作面和背面。Pro/E實體造型中，方式稱為“融合”，可以根據(jù)多條線生成面，具體操作是調(diào)用瀑布式菜單:FeaUtre~>Caer-et>Sur偽ceN(ew).>Advnaec(Don)e一Bunod州es口no)e.>Blnededsurf口On)e來提示選擇第一方向的曲線，依次選擇圖3一6中的12條軸面截線，確定生成曲作面，如圖3一7所示。按照同樣的步驟，得到葉片的背面。

采用以上方法，利用Aut0CAD和Aut0USP進行二次開發(fā)，只需指定組成軸面圖的幾何元素，程序就能生成相應(yīng)的BIL文件，從而實現(xiàn)了軸面圖的輸出。在PorE/中根據(jù)mL文件得到空間軸面截線，如圖3一6所示，這樣就完全將設(shè)計結(jié)果還原到三維CAD軟件中。以空間軸面截線為主要特征，得到光滑的葉片工作面和背面。Pro/E實體造型中，創(chuàng)建曲面有一種高級方式稱為“融合”，可以根據(jù)多條線生成面，具體操作是調(diào)用瀑布式菜單:FeaUtre~>Caer-et>Sur偽ceN(ew).>Advnaec(Don)e一Bunod州es口no)e.>Blnededsurf口On)e接下來提示選擇第一方向的曲線，依次選擇圖3一6中的12條軸面截線，確定生成曲面，就得到葉片的工作面，如圖3一7所示。按照同樣的步驟
【引證文獻】

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本文編號：2888538