摘要：本文提出了一种基于等几何法和模拟退火的壳结构分析及优化算法,旨在提高复杂壳结构的CAD与CAE一体化设计效率。首先基于NURBS技术对薄壳结构进行适分析参数化建模,然后基于Kirchhoff-Love壳理论实现等几何分析。接着,基于模拟退火算法以壳体的几何参数为设计变量,以多项力学性能为目标函数进行优化,实现了等几何分析与智能优化算法相结合的壳结构分析与优化。最后,通过2个算例验证了该算法的有效性。相对于传统有限元方法,该算法具有高精度、高效率的优势。

摘要：针对大型空间展开机构桁架铰链装配中重力卸载过程复杂、需手工反复调整、装配精度一致性差的难题,提出一种采用协作机器人辅助的桁架铰链微重力装配方法。首先提出协作机器人辅助的微重力装系统架构和工艺流程;然后利用视觉引导结合四元数有界偏差关节路径规划法,实现桁架铰链的快速自动抓取;构建基于D-H法的机器人运动学模型,并利用牛顿—拉夫森迭代法在线补偿位姿误差,提高机器人在桁架铰链装配中的绝对定位精度;最后构建桁架铰链的重力卸载等效模型,并利用基于内环位置控制的机器人阻抗控制方法,实现桁架铰链的自动平稳重力卸载。实验表明,该方法的位姿精度满足桁架铰链装配要求,并可使桁架铰链以临界阻尼形式进行平稳重力卸载,为大型空间展开机构关键组件高精度装配和重力卸载提供理论依据和技术支持。

摘要：以铝镁系5A06铝合金为对象,开展了复合超高频脉冲变极性钨极气体保护电弧焊(Hybrid Ultrasonic Frequency Pulsed Variable Polarity Gas Tungsten Arc Wending, HPVP-GTAW)焊接电流参数优化研究。利用正交试验方法设计了焊接实验,以接头薄弱区的显微硬度为评价指标,以HPVP-GTAW焊接电流特征参数为影响因素,分别采用极差分析法和回归分析法对实验结果进行分析与讨论。结果表明,变极性电流频率fL、高频脉冲频率fH和脉冲电流比例系数ψ(定义为高频脉冲基值电流Ib、高频脉冲峰值电流Ip和脉冲占空比δ的综合作用)的最优参数匹配依次为1kHz、20kHz和0.6(Ib为75 A,Ip为180 A,δ为0.2)。fL对显微硬度影响最为显著,fH影响作用次之,ψ对显微硬度影响最弱。最优参数匹配的条件下,接头的显微硬度、抗拉强度、延伸率和断面延伸率分别达到母材性能的84.7%、94.3%、80%和93.4%。

摘要：数控技术的发展历史世界上第一台计算机叫ABC计算机,是在1942年左右发明的。1952年MIT发明了世界上第一台数控机床,MIT在发明这套数控机床的同时,不仅发明了机床本身,同时定义了数字化制造的基础。最终形成了一种从计算机辅助设计、辅助制造到CNC的全过程流程,也就是至今一直在沿用的CAD-CAM-CNC制造模式。

摘要：针对"基于模型驱动"的产品研制模式中,难以高效地构建工序模型以准确描述实际加工过程的问题,开展机加件工序模型构建方法的研究,提出以基于模型定义(MBD)模型为输入的工序模型构建方法.以零件MBD模型为输入,采用CAD系统二次开发技术进行模型参数提取,提出MBD模型参数信息结构化表达方法.交互进行加工工序设计,建立常见的机加工序工艺信息库辅助具体加工方案设计;根据MBD模型参数和工序参数得到工序模型构建数据文件.读取工序模型构建数据文件,实现工序模型快速建模.开发了工序模型辅助构建工具,以某航空企业典型机加件为例,验证了所提方法的有效性.

摘要：随着产品装配质量要求的不断提高,为了在CAD模型仿真试验中快速且准确地表达零件实际加工质量,提出基于点云和设计模型的仿真模型快速重构方法.采用“一面两孔配准”方法,将零件实测点云数据配准到设计模型上;根据设计模型边界提取出曲面重构所需的控制顶点;采用非均匀有理B样条(NURBS)方法对控制顶点进行曲面拟合;根据仿真需求,结合边界表示法(BREP)和构造实体表示法(CSG)实现模型表面的局部和快速替换.在CATIA中开发基于实测点云数据和设计模型的仿真模型快速重构模块,和基于可拓展标记语言(XML)和特征完全匹配的数字预装配模块.以某航空企业典型零件和舱门预装配为例,验证该方法的重构精度和效率及其在预装配仿真中的高效性和准确性.

摘要：针对“工程图学”课程教学,基于云班课平台功能设计了混合式教学模式教学活动流程。聚焦教学活动组织、教学内容重组和教学内容呈现等三个方面进行“工程图学”混合教学的实施。在教学实践中,采用线下教师主导型的混合式教学模式,学生走上讲台翻转课堂,针对不同教学内容和反馈结果调整不同的授课方法,使得知识能够有效传递和共享。通过“工程图学”混合式教学的探索和实践,可以看到创新的教学方法融合现代信息技术是现代教学的发展趋势,混合式教学模式给“工程图学”教学的深化改革和创新提供了思路。

摘要：数字孪生作为赛博物理系统的关键技术,能够对物理世界进行数字化描述并有效管控产品全生命周期的数据,为实现产品研发生产中各种活动的优化决策提供了新的思路。对数字孪生的概念和研究进展进行了概述,针对当前CAPP(计算机辅助工艺设计)研究中存在的两个问题,引入了实作模型的概念,提出了数字孪生环境下CAPP的设计框架,最后探讨了基于实作模型的实时工艺决策和基于数字孪生的工艺知识挖掘技术。

摘要：为实现充分调动设计资源,为创新型设计与制造提供动力,阐述了智能制造环境下协同设计的内涵、协同设计模式与协同设计平台的功能要求。提出了产品创新设计中协同设计的关键技术:面向客户需求的协同定制模式、基于三维标注模型的异构信息协同、基于知识推送的设计资源协同、基于数字孪生的设计信息与物理信息协同。以航空发动机为例,阐述了协同设计技术在典型行业中的创新设计应用。创新设计离不开协同设计的推动,协同设计也应当服务于创新设计。