【摘要】：三維裝配工藝設(shè)計(jì)是保證飛機(jī)三維數(shù)字化研制體系發(fā)揮效能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于將產(chǎn)品、資源的三維模型引入可視化環(huán)境中,并通過(guò)交互式作業(yè)仿真來(lái)規(guī)劃裝配工藝,因此該模式不但有利于啟發(fā)設(shè)計(jì)人員的思維,而且能夠輔助生成可視化裝配指令來(lái)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。近年來(lái),三維裝配工藝設(shè)計(jì)在飛機(jī)型號(hào)研制過(guò)程中體現(xiàn)出諸多優(yōu)勢(shì),但也給相關(guān)領(lǐng)域的研究學(xué)者和技術(shù)人員帶來(lái)了挑戰(zhàn)。與傳統(tǒng)模式相比,三維環(huán)境中工藝設(shè)計(jì)信息的輸入和輸出更為復(fù)雜,包含仿真環(huán)節(jié)的工藝規(guī)劃過(guò)程耗時(shí)繁瑣,迫切需要相應(yīng)的理論和方法來(lái)規(guī)范工藝設(shè)計(jì)過(guò)程、提升設(shè)計(jì)效率,保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)意圖信息到裝配現(xiàn)場(chǎng)的有效傳遞。本文以典型裝配工藝的發(fā)掘與重用為基礎(chǔ),深入探討飛機(jī)三維裝配工藝的快速設(shè)計(jì)方法,論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1)研究并建立了基于本體的裝配工藝信息集成模型。首先,分析了三維裝配工藝設(shè)計(jì)/仿真一體化模式下的信息構(gòu)成,對(duì)裝配過(guò)程進(jìn)行逐次分解與定義;其次,研究了三維裝配工藝設(shè)計(jì)領(lǐng)域的本體構(gòu)建流程,給出裝配對(duì)象、裝配過(guò)程、裝配資源及其關(guān)系的本體概念定義方法;最后,以裝配工藝本體概念為依托,建立了三維裝配工藝信息的集成表示框架,明確了裝配對(duì)象、過(guò)程和資源之間的信息傳遞關(guān)系,為三維環(huán)境中裝配工藝信息的演進(jìn)、組織和控制提供了支撐。2)提出了典型裝配工藝挖掘及結(jié)構(gòu)化描述方法。首先,分析了裝配指令信息的自然語(yǔ)義構(gòu)成,研究了典型裝配工藝的詞類和總體關(guān)聯(lián)關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步建立了典型裝配工藝語(yǔ)句的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)形式;其次,將裝配工藝文件信息轉(zhuǎn)化為的圖描述形式,利用Apriori頻繁子圖挖掘方法實(shí)現(xiàn)了典型裝配工藝語(yǔ)句及其關(guān)聯(lián)關(guān)系的挖掘;最后,以典型工藝詞匯的關(guān)聯(lián)關(guān)系挖掘?yàn)榛A(chǔ),給出了典型裝配工藝語(yǔ)句的參數(shù)化模板構(gòu)建方法,奠定了工藝語(yǔ)義規(guī)范化、參數(shù)化描述的基礎(chǔ)。3)提出了典型裝配操作與仿真動(dòng)作場(chǎng)景的關(guān)聯(lián)驅(qū)動(dòng)方法。首先,以裝配仿真業(yè)務(wù)信息需求為基礎(chǔ),建立了包含裝配連接方式、配合約束、幾何元素等方面信息的裝配操作語(yǔ)義模型,給出了三維環(huán)境中裝配仿真業(yè)務(wù)的語(yǔ)義驅(qū)動(dòng)流程;其次,研究了典型裝配操作與仿真動(dòng)作的信息映射機(jī)制,建立了裝配操作語(yǔ)義信息的解析方法,分類和定義了裝配動(dòng)作及相關(guān)參數(shù),實(shí)現(xiàn)了裝配操作信息從語(yǔ)義層到幾何層的傳遞。最后,研究了基于幾何約束的仿真運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算方法,通過(guò)裝配體模型中幾何約束的提取和運(yùn)動(dòng)對(duì)象的參數(shù)計(jì)算,實(shí)現(xiàn)了仿真動(dòng)作場(chǎng)景的參數(shù)化驅(qū)動(dòng),有效減少了仿真業(yè)務(wù)中的人機(jī)交互操作。4)提出了基于典型元素的可視化裝配指令快速生成方法。首先,以屬性信息作為裝配對(duì)象和資源相似性度量的要素,建立了“語(yǔ)義字符串”、“類型描述符”和“數(shù)值”三類屬性的相似度計(jì)算公式;其次,將屬性相似度作為特征比較因素,建立了基于灰色關(guān)聯(lián)度的裝配任務(wù)整體相似性分析方法,支持指令規(guī)劃過(guò)程中典型裝配任務(wù)信息的比較和獲取;最后,研究并建立了典型元素驅(qū)動(dòng)的裝配指令快速規(guī)劃體系框架,給出了指令設(shè)計(jì)和典型信息重用的關(guān)鍵步驟,支持可視化裝配指令的快速設(shè)計(jì)和生成。5)以某型飛機(jī)機(jī)翼裝配單元為實(shí)例,實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)裝配指令快速規(guī)劃與仿真系統(tǒng)的構(gòu)建,驗(yàn)證了裝配工藝信息集成模型的構(gòu)建,典型工藝元素及工藝模板,裝配工藝快速規(guī)劃及裝配仿真快速定義,裝配仿真動(dòng)作播放及逆向解析,裝配工藝文件生成等功能模塊;實(shí)例分析的結(jié)果驗(yàn)證了本文提出的基于本體的飛機(jī)三維裝配工藝信息模型的典型元素挖掘及快速設(shè)計(jì)方法的正確性和可行性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V262.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 秦林;薛善良;顧永;李建平;徐萍媛;;航天產(chǎn)品裝配工藝知識(shí)庫(kù)建模與檢索[J];計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化;2015年01期

2 李長(zhǎng)杰;明新國(guó);邱坤華;徐根紅;;基于本體的飛機(jī)工裝設(shè)計(jì)知識(shí)表示方法[J];中國(guó)機(jī)械工程;2014年19期

3 鐘艷如;高文祥;黃美發(fā);;基于本體的裝配公差類型的自動(dòng)生成[J];中國(guó)機(jī)械工程;2014年05期

4 靳江艷;黃翔;劉希平;李瀧杲;;基于模型定義的飛機(jī)裝配工藝信息建模[J];中國(guó)機(jī)械工程;2014年05期

5 王海燕;倪炎榕;鄭宇;陸敏;習(xí)俊通;;基于語(yǔ)義的民用飛機(jī)總裝工藝數(shù)據(jù)建模[J];計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng);2013年11期

6 丁博;于曉洋;孫立鐫;朱天浩;馬丁;;基于本體的協(xié)同裝配關(guān)系模型[J];哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào);2013年04期

7 朱怡心;喬立紅;Nabil Anwer;;基于本體的裝配過(guò)程幾何仿真框架[J];計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng);2013年05期

8 邱世廣;周德吉;范秀敏;武殿梁;;虛擬操作仿真環(huán)境中基于運(yùn)動(dòng)捕獲的虛擬人實(shí)時(shí)控制技術(shù)[J];計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng);2013年03期

9 樊紅麗;盧繼平;鄭煉;;裝配工藝知識(shí)建模研究[J];航天制造技術(shù);2012年04期

10 龔志偉;陳靜;成陽(yáng);劉黎;;基于本體的概念設(shè)計(jì)產(chǎn)品信息模型研究[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2012年08期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 靳江艷;飛機(jī)裝配工藝樣機(jī)構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

2 朱洪敏;基于語(yǔ)義關(guān)聯(lián)模型的虛擬裝配工藝規(guī)劃支撐技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

3 葛利;基于過(guò)程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)序數(shù)據(jù)挖掘研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

4 劉書暖;工藝知識(shí)發(fā)現(xiàn)與重用技術(shù)[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

5 丘宏俊;基于知識(shí)的飛機(jī)裝配工藝設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

6 張靜;基于粗糙集理論的數(shù)據(jù)挖掘算法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 譚智文;基于多標(biāo)記激活算法和遺傳算法的數(shù)據(jù)挖掘研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 顏富強(qiáng);遺傳算法在數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)用研究[D];湖南大學(xué);2008年

3 薛慧君;基于遺傳算法的關(guān)聯(lián)規(guī)則數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2006年

4 徐錦成;基于裝配特征的快速裝配建模的理論研究與應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2005年

5 石尉濤;基于XML的工藝信息建模和交換技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2004年

6 文專;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類數(shù)據(jù)挖掘?qū)傩赃x擇和規(guī)則抽取研究[D];天津大學(xué);2004年

7 盛威;基于實(shí)例推理的飛機(jī)鈑金零件典型工藝設(shè)計(jì)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

，

本文編號(hào)：2383906