面向裝配設計的語義建模與一體化仿真技術研究.pdf

1、裝配設計作為產品設計的重要組成部分，通常是一個確立零件間相對位置關系、形成裝配體并確保裝配可行性的迭代設計驗證過程。在裝配方案存在問題時，通常需要利用CAD軟件重新設計并在虛擬裝配系統(tǒng)中進行裝配過程驗證，中間包含較多的數(shù)據轉換與人機交互操作。另一方面，產品裝配完成后，對產品的運動特性和運動空間進行分析，需要在不同軟件中進行信息重定義，這都對產品開發(fā)進程造成影響。目前僅能接收CAD中固定裝配關系進行方案驗證的虛擬裝配系統(tǒng)，不能滿足裝配設計

2、與仿真一體化的要求。
　　為解決上述問題，本文研究將裝配設計、裝配過程仿真與運動仿真融入到虛擬裝配系統(tǒng)中，實現(xiàn)裝配設計與仿真一體化，從而減少裝配設計周期。具體工作包括如下幾點：
　　首先，為支持產品的裝配過程仿真與運動仿真，對零件的信息建模進行了研究。建立了包含裝配特性與物理特性的零件語義信息描述模型，在此基礎上，提出了基于STEP模型的零件信息統(tǒng)一定義方法，并以XML對定義結果進行描述。
　　其次，對零件裝配關系動態(tài)

3、構建的裝配過程仿真進行了研究。提出了基于語義的裝配過程中裝配對象的確定、裝配位置的推理、幾何約束的構建解算與導航及裝配關系的動態(tài)構建等裝配過程的推理方法，支持無固定裝配關系的各個零件至最終產品的完整虛擬裝配過程仿真。
　　再次，研究在虛擬系統(tǒng)中對完成裝配的產品進行運動學仿真。提出了基于語義信息的剛體對象及運動副的描述與自動生成方法，基于Bullet物理引擎建立物理場景，進行實時運動學求解，實現(xiàn)產品的運動學仿真和運動空間實時檢驗。<