面向装配设计的语义建模与一体化仿真技术研究

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1、上海交通大学硕士学位论文面向装配设计的语义建模与一体化仿真技术研究硕士研究生：田力学号：1120209025导师：范秀敏教授申请学位：工学硕士学科：机械工程所在单位：机械与动力工程学院答辩日期：2015年2月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterRESEARCHONASSEMBLYDESIGNORIENTEDSEMANTICMODELINGANDINTEGRATEDSIMULATIONTECHNOLOGY

2、Candidate：TianLiStudentID:1120209025Supervisor：Prof.FanXiuminAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalEngineeringAffiliation：SchoolofMechanicalEngineeringDateofDefence：February,2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity上海交通大学

3、学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《面向装配设计的语义建模与一体化仿真技术研究》，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:I砂曰期：>〇/r年上月0曰上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版

4、，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密k(请在以上方框内打“V”)曰期：年>月f曰日期:jl7/t年)月V曰1__

5、丨丨»上海交通大学硕士学位论文答辩决议书1120209025姓名田力学号1120209025所在学科机械X;指导教师范秀敏2015-2-6答辩地点机动学院F203论文题目而向装配设计的语义迮校与一体化仿i'(.技术研究投票表决结朵:^古/丈（同总

6、票数/实到委员数/应:到委员数）答辩结论：W过□未通过评语和决议：论文以提高产品装配设计和分析的仿苒效率为对眾，研宄了虚拟环境中装配及运动仿舆—体化的技术。迷立了支持装配仿寘和运动仿K的零件对象装配特性及物理特性的语义描述方法，提出了基于STEP模型的零件语义信息提取、转换与定义的方法，提ffi了虚拟系统对模型数据的通用性：提出了提取零件语义信总进行产品装配关系构逑与推理解箅的装配方法，实现了装配关系和装配烦序的动态构辻：提出了莅于零件语义倌.&及装配仿莨结果、进行运动学仿真模型自动创成的方法，简化了产品运动学分析流程：开发了虚

7、拟环境下的m义装配与运动仿真系统，以拕掘机产品为应用对象验证了方法的有效性。研宂工作反映了该同学琪握了扎实的基础理论和专业知识.具有较好的独立科研工作能力。在论文答辩过程中，思路済晰，表达准确，回答问越正确。经答辩评委无记名投栗.一致迎过论文答辩•违议授子田力同学工学硕士学位。年上月^曰职务姓名职称单位签名主席赵万生教授上海交通大学答委员胡永样副教授上海交迎大学辩，绛、委委员金烨教授上海交通人学_W_会成委员许黎明副教授上海交通大学委员杜正#副教授上海交通大学純秘书陈晓波助理研究员上海交通大学机械与动力上海交通大学硕士学位论文面

8、向装配设计的语义建模与一体化仿真技术研究摘要装配设计作为产品设计的重要组成部分，通常是一个确立零件间相对位置关系、形成装配体并确保装配可行性的迭代设计验证过程。在装配方案存在问题时，通常需要利用CAD软件重新设计并在虚拟装配系统中进行装配过程验证，中间包含较多的数据转换与人机交互操作。另一方面，产品装配完成后，对产品的运动特性和运动空间进行分析，需要在不同软件中进行信息重定义，这都对产品开发进程造成影响。目前仅能接收CAD中固定装配关系进行方案验证的虚拟装配系统，不能满足装配设计与仿真一体化的要求。为解决上述问题，本文研究将装配

9、设计、装配过程仿真与运动仿真融入到虚拟装配系统中，实现装配设计与仿真一体化，从而减少装配设计周期。具体工作包括如下几点：首先，为支持产品的装配过程仿真与运动仿真，对零件的信息建模进行了研究。建立了包含装配特性与物理特性的零件语义信息描述模型，在此基础上，提出了基