面向运动学动力学求解的产品信息建模

在基于图论的机构拓扑结构表达基础上,通过引入拓扑图之边的权因子来表达运动副类型及运动副位置和姿态信息,建立了机构运动尺度信息;通过产品CAD模型的中性文件建立运动单元的物理特性信息;由产品CAD模型的中性文件提取其运动信息及人机交互建立驱动信息;从而建立了面向运动学动力学求解的产品模型的完整信息.     

参数化设计中面向对象的实体建模

面向对象的设计方法是代表一般软件系统设计的一种新方法 ,它提供给开发者处理对象表示的动态特性。文章首先讨论了面向对象的建模方法 ,然后结合实例描述了面向对象建模技术在工程图离线参数化对象的表示、构造和装配等建立及管理参数化对象模型的应用机理 ,同时给出了部分参数化对象和总控对象类及其实例的代码表示和对象的求解策略     

基于约束关系自组织的离线参数化技术

提出了基于工程图约束信息自组织原理与方法的离线参数化技术。它的基本思路是根据工程图制图规则和尺寸与图形的本质联系，自动建立尺寸与图形的约束关系，进而用尺寸驱动图形。该方法已经在ＣＡＤ＆ＣＧ国家重点实验室实现。     

基于数字孪生的掘锚一体机实时状态映射

数字孪生是一种实现复杂装备在物理世界与信息世界互联融合的新兴技术,在复杂装备模拟仿真、监控分析、诊断预测、优化控制等方面有着广阔的应用前景.本文以掘锚一体机为对象,对复杂装备数字孪生运动与建模分析、数据传递及双向映射开展了研究.在数字孪生行为一致性方面,基于历史物理仿真数据库与实时驱动数据,实现了掘锚一体机运动学快速仿真分析.同时,提出了掘锚一体机数字孪生几何模型库构建技术,通过有限状态机、快速布尔运算等方法实现了掘锚一体机状态镜像映射,以及运动过程中服役环境实时仿真.此外,在实时状态映射方面,提出了掘锚一体机数字孪生虚实映射技术,通过在线采集与传递孪生数据,实现了基于异步传输的信息实时传递.对于掘锚一体机整机抬升、进给、挖掘、煤渣拢料等运动过程,数据处理平均延迟时间小于10-2 ms,运动学插值处理数据误差小于3％,开发的掘锚一体机数字孪生仿真帧率达到74.3帧/s,实现了融合服役环境的掘锚一体机实时状态映射与作业流程实时在线监测.     

机械系统摩擦状态模糊域数学建模及可视化

本文从模糊理论的观点出发，研究了机械系统摩擦润滑耦合状态的特征参数，提出了摩擦润滑耦合状态模糊域特征参数建模及可视化的方法。     

Metaball势函数的若干性质研究

对曲面实施基于Metaball的变形时,体现变形约束的势函数起着决定性的作用.分析研究了现有几种常用势函数的形式、特性、含义,以及其导数的性质、最大最小取值、连续性等,并将它们相互比较;在性质研究的基础上,改进这些现有势函数,建立了基本球形函数、普遍指数函数、椭球形函数与超椭球形函数等新势函数,以适应不同的应用背景,拓展基于Metaball的曲面变形的适用范围并丰富其表现力;提出了多个势函数组合作用时的层次控制方法.     

支持公理设计的产品符号语义模型

通过对产品功能和结构信息的多样性及相似性分析提出了符号单元的概念。将符号学方法与产品设计的公理与过程相结合,借助符号单元所具有的形状载体作用及其富有的高层次工程语义来实现产品模型的高层功能描述与低层几何表示的统一;给出了覆盖实例对象和类对象的统一的符号对象数据模型,并与语义相结合来描述符号对象及其之间的相互关系,实现了对符号单元抽象化与形式化表达。实例研究结果表明,该设计方法使设计者可以更直观自然地在高层次的语义层表达设计意图,并且实现了对产品公理设计的支持。     

Implementation Methods of Computer Aided Design-Drawing and Drawing Management for Plate Cutting-Machine

The implementation methods of computer aided design, drawing and drawing management for plate cutting-machine are discussed. The system structure for plate cutting-machine design is put forward firstly, then some key technologies and their implementation methods are introduced, which include the structure management of graphics, the unification of graph and design calculation, information share of part, assemble and drawing management system, and movement simulation of key components.     

连杆机构曲线特征参数模糊相似度的判别方法

通过快速傅立叶变换获取预定轨迹及已知连杆曲线的特征参数，使得轨迹曲线之间的比较转化为特征参数的模糊相似度判别。根据特征参数可进一步获取连杆曲线的数学表达式，从而为连杆机构运动分析提供理论依据。