復(fù)雜產(chǎn)品是系統(tǒng)組成復(fù)雜、研發(fā)過程復(fù)雜、管理復(fù)雜的一類產(chǎn)品,如航空航天器、汽車等,是國家戰(zhàn)略發(fā)展的關(guān)鍵裝備。復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機是集成產(chǎn)品全生命周期不同學(xué)科領(lǐng)域知識并替代物理樣機的計算機仿真模型。構(gòu)建具有良好平臺獨立性和規(guī)約性的復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機可以更好、更快地產(chǎn)品設(shè)計,以應(yīng)對激烈的市場競爭。已有建模方法主要針對模型規(guī)范化定義,模型之間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)及語義關(guān)系松散,難以實現(xiàn)更高抽象層次的語義表達(dá),不能直接提取學(xué)科模型并進行工程應(yīng)用。為此,本文從統(tǒng)一建模需求和建模過程出發(fā),對復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機統(tǒng)一建模方法進行了探索研究,以期為汽車自動變速器虛擬樣機為典型代表的復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機的統(tǒng)一建模提供有效的、可行的解決方案。研究內(nèi)容及成果如下:1.研究并定義了復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機工程體系概念模型,并對模型各維度及其相互關(guān)系綜合分析,提出了復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機統(tǒng)一建模方法體系結(jié)構(gòu)。對統(tǒng)一建模方法基本概念、技術(shù)框架、主模型、學(xué)科模型進行了多角度研究。在此基礎(chǔ)上,分析了主模型定義、構(gòu)成及形式化表示,并從學(xué)科模型的構(gòu)成、構(gòu)建過程、提取方法及其CAD/CAE信息聯(lián)動等方面分析、驗證統(tǒng)一建模方法,從而建立了實現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機生命周期... 

【文章來源】：河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題提出
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機設(shè)計技術(shù)分析
        1.2.1 產(chǎn)品設(shè)計及虛擬樣機技術(shù)發(fā)展歷程
            1.2.1.1 產(chǎn)品設(shè)計
            1.2.1.2 虛擬樣機技術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計發(fā)展歷程
        1.2.2 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機設(shè)計技術(shù)發(fā)展趨勢分析
    1.3 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究綜述
        1.3.1 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機
        1.3.2 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機建模技術(shù)
        1.3.3 多領(lǐng)域仿真
        1.3.4 多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化
        1.3.5 系統(tǒng)集成
    1.4 當(dāng)前存在的問題分析
        1.4.1 虛擬樣機統(tǒng)一模型構(gòu)建
        1.4.2 統(tǒng)一模型表達(dá)
    1.5 研究內(nèi)容
    1.6 全文結(jié)構(gòu)
第二章 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機統(tǒng)一建模方法體系結(jié)構(gòu)研究
    2.1 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機統(tǒng)一建模方法體系結(jié)構(gòu)研究
        2.1.1 基本概念
        2.1.2 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機統(tǒng)一建模方法
    2.2 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機統(tǒng)一建模方法體系結(jié)構(gòu)研究
        2.2.1 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機工程體系
    2.3 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機主模型
        2.3.1 主模型分析
        2.3.2 主模型的實例化模型表示
    2.4 學(xué)科模型的CAD/CAE一體化建模
        2.4.1 學(xué)科模型建模過程
        2.4.2 學(xué)科模型提取方法
        2.4.3 學(xué)科模型的幾何信息與工程特征屬性信息關(guān)聯(lián)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機設(shè)計元模型建模方法研究
    3.1 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機統(tǒng)一建模
        3.1.1 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機
        3.1.2 統(tǒng)一建模
            3.1.2.1 統(tǒng)一建模的意義
            3.1.2.2 統(tǒng)一建模過程分析
    3.2 元模型建模
        3.2.1 元模型與元模型建模
        3.2.2 元模型基本要素
        3.2.3 元模型建模層次
            3.2.3.1 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機元模型建模設(shè)計分析
            3.2.3.2 虛擬樣機元模型建模層次分析
        3.2.4 面向?qū)ο蟮脑Ｐ捅磉_(dá)
            3.2.4.1 面向?qū)ο蠓椒?br>            3.2.4.2 面向?qū)ο蟮脑Ｐ捅磉_(dá)
    3.3 元模型的建模數(shù)據(jù)分析
        3.3.1 元數(shù)據(jù)概念模型
        3.3.2 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機元數(shù)據(jù)表示
            3.3.2.1 過程元數(shù)據(jù)
            3.3.2.2 產(chǎn)品元數(shù)據(jù)
            3.3.2.3 資源元數(shù)據(jù)
            3.3.2.4 知識元數(shù)據(jù)
    3.4 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機設(shè)計元模型形式化表示
        3.4.1 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機設(shè)計元模型
        3.4.2 STEP標(biāo)準(zhǔn)簡介
            3.4.2.1 STEP標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)
            3.4.2.2 中性文件的表達(dá)
            3.4.2.3 中性文件實施原理
            3.4.2.4 ROSE庫
        3.4.3 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機設(shè)計元模型形式化表示分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機主模型表達(dá)與學(xué)科模型建模方法研究
    4.1 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機主模型
        4.1.1 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機主模型定義
        4.1.2 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機主模型構(gòu)成及表達(dá)
            4.1.2.1 過程元數(shù)據(jù)模型
            4.1.2.2 產(chǎn)品元數(shù)據(jù)模型
            4.1.2.3 資源元數(shù)據(jù)模型
            4.1.2.4 知識元數(shù)據(jù)模型
        4.1.3 主模型的表達(dá)
    4.2 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機學(xué)科模型構(gòu)建方法
        4.2.1 學(xué)科模型構(gòu)建過程分析
        4.2.2 學(xué)科模型建立
            4.2.2.1 學(xué)科元模型映射方法
            4.2.2.2 學(xué)科模型
        4.2.3 基于模型的數(shù)字化定義（MBD）方法
        4.2.4 基于MBD的學(xué)科模型CAD/CAE一體化建模
            4.2.4.1 學(xué)科模型集成數(shù)據(jù)構(gòu)成
            4.2.4.2 學(xué)科模型集成數(shù)據(jù)表示
            4.2.4.3 學(xué)科模型的CAD/CAE集成數(shù)據(jù)聯(lián)動
    4.3 本章小結(jié)
第五章 復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機學(xué)科模型實現(xiàn)
    5.1 運動學(xué)結(jié)構(gòu)仿真模型
        5.1.1 運動結(jié)構(gòu)仿真模型及其數(shù)據(jù)信息分析
        5.1.2 運動結(jié)構(gòu)仿真模型
            5.1.2.1 運動結(jié)構(gòu)仿真模型的提取過程分析
            5.1.2.2 運動結(jié)構(gòu)仿真模型的CAD/CAE一體化建模
            5.1.2.3 運動結(jié)構(gòu)仿真模型實現(xiàn)
    5.2 有限元分析模型
        5.2.1 有限元模型及其數(shù)據(jù)信息分析
        5.2.2 有限元模型的提取過程分析
        5.2.3 有限元模型的CAD/CAE一體化建模
        5.2.4 有限元模型實現(xiàn)
    5.3 電子控制模型
        5.3.1 電子控制模型及其數(shù)據(jù)信息分析
            5.3.1.1 AP210介紹
            5.3.1.2 電子控制模型的模式
        5.3.2 電子控制模型的提取過程分析
        5.3.3 電子控制模型的信息關(guān)聯(lián)
        5.3.4 電子控制模型的實現(xiàn)
    5.4 液壓分析模型
        5.4.1 液壓分析模型及其數(shù)據(jù)信息
        5.4.2 液壓分析模型的提取過程分析
        5.4.3 液壓分析模型的CAD/CAE一體化建模及模型實現(xiàn)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 汽車自動變速器的虛擬樣機統(tǒng)一建模及應(yīng)用
    6.1 自動變速器的虛擬樣機統(tǒng)一建模設(shè)計系統(tǒng)
        6.1.1 自動變速器的虛擬樣機統(tǒng)一建模設(shè)計系統(tǒng)框架
        6.1.2 自動變速器的虛擬樣機統(tǒng)一建模設(shè)計系統(tǒng)的建立
            6.1.2.1 統(tǒng)一建模設(shè)計系統(tǒng)中性文件的讀取模塊
            6.1.2.2 自動變速器的虛擬樣機中性文件的生成模塊
            6.1.2.3 自動變速器的虛擬樣機中性文件實體屬性的顯示模塊
            6.1.2.4 自動變速器的虛擬樣機讀取數(shù)據(jù)庫的屬性值模塊
            6.1.2.5 自動變速器的虛擬樣機的CAD/CAE工具接口模塊
    6.2 自動變速器虛擬樣機設(shè)計過程建模分析
        6.2.1 自動變速器
            6.2.1.1 自動變速器結(jié)構(gòu)分析
            6.2.1.2 自動變速器各系統(tǒng)協(xié)同工作過程分析
        6.2.2 自動變速器的虛擬樣機設(shè)計信息模型構(gòu)建過程分析
        6.2.3 自動變速器虛擬樣機的設(shè)計信息模型
    6.3 自動變速器的虛擬樣機設(shè)計主模型構(gòu)建
        6.3.1 自動變速器的虛擬樣機元數(shù)據(jù)模型
        6.3.2 自動變速器的虛擬樣機主模型構(gòu)建
    6.4 自動變速器虛擬樣機的學(xué)科模型提取及工程分析
        6.4.1 行星齒輪機構(gòu)運動學(xué)結(jié)構(gòu)仿真分析
        6.4.2 輸出軸有限元分析
        6.4.3 電子控制仿真分析
        6.4.4 液力變矩器流場分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 論文創(chuàng)新點
    7.3 未來展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果
致謝



本文編號：2910016