【摘要】： 高效精密化、智能集成化、虛擬數(shù)字化是現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展方向,為了以盡可能高的效率獲得復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品盡可能優(yōu)的設(shè)計方案,提出將航空領(lǐng)域發(fā)展起來的多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化方法應(yīng)用于復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域,探索并研究出一種基于虛擬樣機(jī)技術(shù),融合多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化方法的現(xiàn)代產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計方法。 深入研究并歸納總結(jié)了多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化的技術(shù)要素,形成面向機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域比較完善的多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用體系。針對多領(lǐng)域CAD/CAE建模中存在的視圖一致性難題,提出以主模型視圖為導(dǎo)向的多學(xué)科視圖建模技術(shù)。探討多學(xué)科視圖模型之間協(xié)調(diào)一致的保證體系,消除多學(xué)科視圖模型的動態(tài)沖突,保證多學(xué)科視圖模型之間動態(tài)交互與信息共享。通過創(chuàng)立支撐產(chǎn)品設(shè)計的參數(shù)化模型以及可對產(chǎn)品性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計的虛擬樣機(jī),來實(shí)現(xiàn)對國外產(chǎn)品及專利的引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng)新。應(yīng)用共享網(wǎng)格技術(shù),解決數(shù)字化環(huán)境下多學(xué)科CAE視圖模型耦合仿真的難題。 探索將多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化方法具體融入復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計流程,分析了產(chǎn)品設(shè)計不同階段多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化的應(yīng)用特征。通過將多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化方法與虛擬樣機(jī)設(shè)計流程融合,提出一種新的虛擬樣機(jī)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計模式,構(gòu)建了以虛擬樣機(jī)為核心的產(chǎn)品多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化集成平臺,給出虛擬樣機(jī)多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化的集成分析流程,實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的多學(xué)科集成自動化設(shè)計,解決復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品多性能動態(tài)優(yōu)化問題,為產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計提供了更高層次的應(yīng)用平臺。通過商用軟件集成化組裝,提出復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化的集成平臺解決方案,實(shí)現(xiàn)通用軟件專業(yè)化應(yīng)用的目的,為現(xiàn)代產(chǎn)品的一體化設(shè)計提供了比較完善的實(shí)施方案,使傳統(tǒng)設(shè)計模式向并行化、一體化的先進(jìn)模式轉(zhuǎn)化。 提出應(yīng)用多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化方法設(shè)計汽車這一新思想。研究將多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化方法具體應(yīng)用到汽車設(shè)計的不同階段,給出汽車多學(xué)科集成分析與優(yōu)化流程,實(shí)現(xiàn)汽車多性能的集成全分析與優(yōu)化仿真。對照傳統(tǒng)的螺桿壓縮機(jī)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計,提出基于多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化的新型螺桿制冷壓縮機(jī)多學(xué)科集成化設(shè)計模式。通過建立工作過程的流場仿真模型、結(jié)構(gòu)有限元分析模型和流固耦合分析的多學(xué)科數(shù)字化仿真模型,創(chuàng)立可以全面分析螺桿壓縮機(jī)工作特性的多學(xué)科模型系統(tǒng),進(jìn)一步研究并實(shí)施新型螺桿制冷壓縮機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計、分析與優(yōu)化、仿真相集成的一體化,為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品的傳統(tǒng)設(shè)計向預(yù)測設(shè)計的轉(zhuǎn)變進(jìn)行了有意義的嘗試。
【圖文】：

Fig.1.2VirtUalPrototyPebaseddigitaldesignofmodernmeehanicalProduet樣機(jī)(virtualPrototype，VP)是對原型產(chǎn)品或系統(tǒng)具有一定真實(shí)功通過對該模型進(jìn)行評估和測試，能夠獲取候選物理模型外觀、結(jié)構(gòu)、方面的特性，通過仿真分析和干涉檢驗(yàn)，修改和完善產(chǎn)品方案的設(shè)產(chǎn)品數(shù)字化模型的建立，強(qiáng)調(diào)利用各學(xué)科子系統(tǒng)之間的動態(tài)交互與建立一個與產(chǎn)品物理樣機(jī)具有相似功能的系統(tǒng)模型來與仿真環(huán)境禍，，通過模擬測試并不斷評估改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計方案。虛擬樣機(jī)技術(shù)則強(qiáng)同設(shè)計，突出從功能、性能和行為上模擬真實(shí)產(chǎn)品，通過各領(lǐng)域先基于虛擬樣機(jī)形成產(chǎn)品一體化設(shè)計新模式。隨著虛擬樣機(jī)技術(shù)的不它必將成為復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計與創(chuàng)新研究的一個現(xiàn)代化技術(shù)手段�；谔摂M樣機(jī)的仿真技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀車行業(yè)為例，多體動力學(xué)、碰撞、空氣動力學(xué)119]和結(jié)構(gòu)分析等類型福特公司、美國通用、德國奔馳等國外大型汽車公司己得到成熟的廣泛應(yīng)用于汽車產(chǎn)品全生命周期中的各個階段。國內(nèi)的汽車公司如

大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文式2.7中，戈、壽、xv分別是優(yōu)化器對參數(shù)聲、M、U產(chǎn)生的代理參數(shù)子集，如圖2.8所示，則對子系統(tǒng)只產(chǎn)生禍合映射的學(xué)科總數(shù)目為:n，，=藝n產(chǎn)。 (2.5)典典 ;;;;;凡 凡 夕夕入 入凡/從心 心 心AAA、 、 窄窄」 」抓\乙 乙 乙凡凡‘‘ ‘凡凡 圖2.8某學(xué)科子系統(tǒng)數(shù)據(jù)流分析模型 Fig.2.8AnalysismoduleofmultidiseiPlinarysubsystemdataflow子系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)f要求最小化設(shè)計目標(biāo)函數(shù)，幾為問題的初始約束�；谏鲜龇治�，多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化問題子系統(tǒng)的廣義數(shù)學(xué)表達(dá)式為:Find:xD、介、弋、xvMinimize:f(幾，xv) Subjeetto:cD(凡，Xv)‘0介一E(凡，弋)=0弋一F(幾，凡)二0弋一A(幾
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH122

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 許存寧;王曉娟;;復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計的過程控制與MDO協(xié)同方法[J];青海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年04期

2 聶曉根;劉艷斌;;應(yīng)用計算機(jī)輔助工程技術(shù)提升數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量[J];世界制造技術(shù)與裝備市場;2011年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 邢德強(qiáng);復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品性能驅(qū)動設(shè)計方法及其典型應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2010年

2 許林;飛行器MDO過程及相關(guān)技術(shù)研究與應(yīng)用[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 徐曉磊;多學(xué)科協(xié)同設(shè)計過程管理技術(shù)研究[D];沈陽理工大學(xué);2011年

2 張鐵牛;3-PRRU并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動仿真與控制系統(tǒng)設(shè)計[D];浙江理工大學(xué);2011年

3 周虹;高速列車多體動力學(xué)參數(shù)提取與模型轉(zhuǎn)換關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2012年

4 王娟;拖拉機(jī)變速器的三維建模及仿真分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

5 樊剛強(qiáng);復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計過程建模關(guān)鍵技術(shù)研究[D];沈陽理工大學(xué);2012年

本文編號：2636541