机械产品布局设计特征建模探讨.pdf

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现代商贸工业
No. 3 ,2009 Modern Business Trade Industry 2009 年第 3 期
机械产品布局设计特征建模探讨
金敬女
(浙江临亚工艺品有限公司,浙江台州 317000)
摘要:主要探讨了机械产品布局设计特征建模的六个步骤,分别是设计约束,基本概念,求解方法,设计要求,布局设
计模型,产品多层次表达。
关键词:机械产品;布局设计;建模
中图分类号: TU2 文献标识码:A 文章编号:1672 3198 (2009) 03 0264 02
1 设计约束如,圆柱旋转副、棱柱移动副、球体旋转副等。(2) 先联接后
产品设计是一个有限约束的综合过程, 其中一系列相定位。先确定设计单元之间的联接方式,然后再考虑其相
关约束共同构成设计环境的约束系统, 是支撑产品生命周互位置关系。(3) 联接定位。这种方式将定位和联接先后
期中各个视图的问题解空间。约束 C 是表示设计变量和设顺序模糊化,即介于上述两种方法之间。联接方式先不严
计域的一种关系。它作用于设计过程, 并最终影响设计结格固定,同时兼顾设计单元之间的相互位置关系,继而最终
果。设计约束可以表示为 C = { X , A} , 其中 X 是与设计相确定出布局联接定位关系,得到设计单元的布置方式。
关联的约束变量,具有和设计参数相同的属性和功效,是约 3 求解方法
束系统和设计之间联系的桥梁; A 表示约束的属性, 包括约传统的优化求解方法,如罚函数法、复合形法、约束变
束范围、作用、大小和类型等。约束可分为系统约束与环境尺度法、随机方向法、简约梯度法、可行方向法等,都有较为
约束两类,其中系统约束分为功能约束和结构约束,是贯穿广泛的应用。然而,随着问题规模和复杂程度的逐渐增大,
整个设计过程的主要约束路线, 而环境约束是指在产品设传统优化方法易出现局部最优解等的局限性,为此许多研
计过程中所采用的设计手段, 方法与设计规则。根据约束究人员提出了新的算法。目前研究较多的有专家系统技
所起的作用及其内部属性, 又可将约束分为:功能约束、结术,人工神经网络方法以及各种智能启发式算法,例如遗传
构约束、关系约束和选择约束。将其形式化表达为如下四算法、模拟退火算法和禁忌搜索法等。
T
元组 f s r O 其中 f 表示功能约束类的变
: C = [ C n , C , C s , C ] , , C 4 设计要求
量及其约束; Cs 表示结构类的变量及其约束; Cr 表示关系通常布局设计有一定的布局目标和要求,用 DR 表示。
类的变量及其约束; Co 表示选择类的变量及其约束。在设布局设计要求属于产品设计约束中的环境约束,它包括产
计信息和约束的抽象中,由于设计信息的多样性和复杂性, 品空间体积最小,布局密度尽可能大,产品的重心尽可能
需要将约束进一步细化。低,产品装配性好,装配路径的花费经济以及布局设计中的
Cf = { A f , Ff } ; Cs = { Es , Ss } ; Cr = { Fr , S r } ; Co = { L o , 其它限定要求和描述等。
。
S o } 5 布局设计模型
其中表示与功能属性相关的约束表明产品实现的
, A f