摘要：为了解决操作机和夹持系统性能设计中可行抓取力和承载条件计算问题,研究过约束、超静定条件下的接触力建模和抓取分析方法。基于抓取的接触动力学约束,采用拉格朗日乘子方法建立摩擦抓取的约束力求解模型。讨论超静定抓取中接触约束的不确定性。通过识别可行速度集合与约束力集合的旋量基及其张成的子空间,给出表达摩擦接触约束力可行解的主动内力子空间结构,即物体所受内力子空间与可调整驱动力的交集,通过对接触处约束力旋量系统的双重正置运算,识别出内力旋量系及其张成的子空间,使得能够显式计算动态平衡条件下的可行接触力集合,建立动态载荷作用下可行抓取力与承载力的求解方法。

摘要：以汽车发动机开发为例,基于设计结构矩阵对发动机开发过程进行了建模与分析;对产品开发过程中的结构特征描述,复杂产品的实体单元之间的依赖关系的管理,系统结构的模块化聚类,以及识别和优化设计迭代等方面进行了研究;对发动机开发任务进行了模块化聚类,并运用基于定量参数的分析变换模型计算了在发动机设计过程中各个任务所引起的依赖性设计迭代总量。实际开发项目应用表明,复杂产品结构的模块化聚类及设计迭代计算能有效降低发动机产品开发决策中的复杂性。

摘要：研究操作机的刚度与顺应性能,基于雅可比矩阵的各时变线性关系项对机构的运动学性能进行分析,构造关节速度与操作空间速度变换项的均方差模型,建立运动性能评价矩阵,其中对角项为各速度变换项相对其平均值的波动程度,反对角项为速度变换的耦合程度,具有明确的物理意义。通过构造操作刚度矩阵各项元素的均方差变换模型,建立关节刚度与操作刚度变换的线性耦合度评价指标。建立Matlab程序计算某型操作机的速度变化和刚度耦合关系的函数曲面,对操作机运动性能和各方向顺应性能进行评价。研究操作机运动学参数的优化模型,计算得到了运动学近似解耦的某型操作机关键几何尺寸和关节位置,基于运动性能指标和顺应性能指标对运动学参数进行评价,对优化机构参数和原操作机参数进行对照。所获得的操作机运动性能和顺应性优化结果为操作机本体结构参数设计提供了一种有效的性能优化和评价方法。

摘要：为了支持并行设计与制造,研究曲面可视方向信息的咨询方法。提出从曲面的几何数据中提取和分析可视方向信息,建立计算曲面可视方向的算法,并给出计算结果。借助于该方法,能够在设计阶段有效地获取与制造相关的方向信息。

摘要：研究了精密零件装配的基准信息链模型与基于该模型的3D偏差累积计算方法。以微硬盘装配为实例,分析了装配过程中的多约束关系,采用基准信息链模型建立了装配空间结构和尺寸偏差关系的数字化表达,给出了齐次变换矩阵和误差矩阵关系式,实现了关键特征的3D偏差累积计算。实例表明,该计算方法可有效应用于数字产品开发的设计决策过程。

摘要：结合汽车变速箱、发动机零部件的精密测量和数字建模,考虑零部件实物模型中的隐含约束关系,提出了基于几何约束的模型重建和优化求解方法。该方法把约束按照优先等级顺序添加到约束图中,应用自由度分析法建立协调的约束系统,把复杂约束问题分解为约束子问题进行求解。将该方法应用于变速箱零部件模型重建中,所得到的几何模型较好地反映了原始设计意图,满足产品装配精度要求。

摘要：讨论曲面零件信息建模方法 ,通过建立信息处理、转换模块以连接CAD/CAM .中间数据模型提供了连接不同视域、不同层次特征的中间机制 .通过建立中间数据模型 ,设计者可以交互拾取面体素来定义一个待评估的特征区域 ,并通过形式化属性的赋值转化中间数据模型为特征模型 ,实现连接不同抽象层次特征的特征转换 .

摘要：为了支持面向制造的曲面设计,提出了一个基于计算机辅助设计/计算机辅助制造系统的嵌入式计算平台,该计算平台主要包括约束信息建模和可制造性分析2个功能模块。通过对曲面可制造性判据的抽象,建立了应用信息模型,用于从曲面几何形状中提取制造约束信息。应用于曲面加工问题,给出了根据约束信息计算可行刀具方向的具体方法。面向模具零件分型曲面的设计,建立了可制造性分析工具。针对一个雕塑曲面零件设计实例,通过对模具分型方向和加工约束进行分析,给出了可行的分型曲面设计结果,验证了所提出的曲面可制造性分析方法的可行性。

摘要：针对难加工材料不锈钢0Cr18Ni9的特点,设计了合理的正交切削试验方案,从显微硬度与微观结构两方面研究加工硬化现象。借助维氏硬度计测量了车削加工后硬化层的硬度沿层深的分布,同时建立了利用硬度预测屈服强度的经验公式,再利用扫描电镜观察硬化层的微观结构。结果表明,硬化层的硬化程度在150%以上,切削影响层厚度在100μm以上,加工硬化现象严重,硬化层的屈服强度沿层深分布与硬度沿层深分布的趋势相同;金相观察发现,硬化层分为热力耦合影响层、力影响层,其中热力耦合影响层存在缺陷,很容易剥落。这些结果说明,车削表面在切削高温与力的作用下发生了很大的变化,采用合理的切削参数减小切削力、降低切削温度是减轻加工硬化程度的有效途径。