本文關(guān)鍵詞：虛擬裝配中微間隙多構(gòu)件的路徑規(guī)劃與修配模擬及其應(yīng)用

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【摘要】：桁架結(jié)構(gòu)裝配存在裝配運(yùn)動(dòng)空間狹窄、裝配精度要求高的特點(diǎn),針對(duì)當(dāng)前裝配操作存在試裝次數(shù)多、修配操作盲目、裝配精度無法保證的問題,提出了微間隙虛擬裝配路徑規(guī)劃及修配模擬技術(shù),建立Brep和點(diǎn)云融合表達(dá)的零件模型,采用約束函數(shù)對(duì)裝配要求進(jìn)行量化并運(yùn)用多目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化方法完成裝配定位,采用改進(jìn)概率路徑圖算法完成裝配路徑規(guī)劃,在虛擬環(huán)境中進(jìn)行路徑規(guī)劃和修配計(jì)算,開發(fā)了微間隙構(gòu)件虛擬裝配模擬與修配計(jì)算系統(tǒng),應(yīng)用于桁架結(jié)構(gòu)裝配,有效減少試裝次數(shù),為桁架結(jié)構(gòu)裝配路徑規(guī)劃和修配提供技術(shù)支持。第一章綜述了微間隙虛擬裝配關(guān)鍵技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,包括面向虛擬裝配的零件模型表達(dá)、微間隙多運(yùn)動(dòng)體裝配路徑規(guī)劃、考慮制造偏差的裝配定位求解、裝配精度計(jì)算與修配模擬等技術(shù),討論了上述技術(shù)目前存在的問題,闡述了本文的研究意義,介紹了本文的組織結(jié)構(gòu)。第二章提出了基于Brep和點(diǎn)云融合表示的零件建模方法,建立用于微間隙虛擬裝配仿真和修配模擬的零件模型。提出了待裝配零件測(cè)量點(diǎn)云與幾何特征關(guān)聯(lián)融合、體素與點(diǎn)云模型融合和零件精度信息與點(diǎn)云塊關(guān)聯(lián)融合的融合建模方法,實(shí)現(xiàn)了實(shí)測(cè)點(diǎn)云、體素、精度信息的融合建模,解決了零件模型難以表達(dá)制造偏差信息的問題。第三章研究了微間隙構(gòu)件裝配約束求解及路徑規(guī)劃問題,為帶偏差零件裝配提供參考。提出了微間隙裝配中考慮制造偏差的相對(duì)定位約束求解方法,將實(shí)際裝配中裝配精度要求、工裝定位因素納入虛擬裝配的約束目標(biāo)函數(shù)中,反映真實(shí)裝配中零件之間約束關(guān)系。提出了改進(jìn)概率路徑圖算法解決桁架裝配中窄通道多運(yùn)動(dòng)體路徑規(guī)劃問題,通過障礙邊界預(yù)測(cè)的混合采樣策略,增強(qiáng)窄通道識(shí)別能力。第四章提出了考慮裝配干涉和裝配精度保證的修配方法,解決了裝配過程中存在干涉的路徑規(guī)劃問題和修配問題。提出基于干涉可修配障礙空間補(bǔ)償?shù)难b配路徑規(guī)劃算法及修配計(jì)算方法；采用基于向量的裝配尺寸鏈,計(jì)算裝配精度不符時(shí)補(bǔ)償環(huán)修配量；提出并實(shí)現(xiàn)了基于Brep和點(diǎn)云融合表示的零件模型體素消隱和表面重網(wǎng)格化的修配模擬方法。第五章開發(fā)基于CATIA/CAA的原型系統(tǒng),介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能模塊。系統(tǒng)分為Brep點(diǎn)云融合建模模塊、裝配定位與路徑規(guī)劃模塊和修配計(jì)算及修配模擬模塊,分別完成基于Brep和點(diǎn)云的融合建模功能、微間隙虛擬裝配約束定位及路徑規(guī)劃功能和基于體素消隱和表面重網(wǎng)格化的修配模擬功能。該系統(tǒng)為零件修配提供技術(shù)支持,減少試裝次數(shù),提高整體裝配效率。第六章總結(jié)本文的研究成果,并對(duì)今后的研究工作進(jìn)行了展望。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG95;TP301.6

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本文編號(hào)：1211479