基于圖論與齊次變換的車身結構概念設計及決策.pdf

1、上海交通大學博士學位論文基于圖論與齊次變換的車身結構概念設計及決策姓名：張以柱申請學位級別：博士專業(yè)：機械制造及自動化指導教師：倪軍;林忠欽20040101II序的規(guī)劃 本文以圖論中的同構理論為基礎 構造了結構概念設計階段產品信息表達的數學模型 以車身典型裝配模式為基礎 首次提出了車身分總成的定義和識別流程 定義了數學模型的代數運算法則 將其映射為分總成裝配順序的生成過程 并在此基礎上提出了層狀的車身裝配順序規(guī)劃的流程 由于在規(guī)劃過程中

2、考慮了分總成的提取 大大提高了規(guī)劃效率 有效地避免了 組合爆炸問題 并將依靠經驗的車身裝配順序規(guī)劃過程變?yōu)橐揽繃烂艿臄祵W推理的設計過程3 建立了基于齊次變換的公差分析模型 受設計信息不完備的限制 現有以有限元分析為基礎的車身裝配公差分析方法無法對車身結構概念設計方案的尺寸質量進行評價 本文以車身功能分析為基礎 引入齊次變換方法結合蒙特卡羅模擬進行偏差傳遞的仿真分析 通過定義車身裝配坐標系統 根據微分運動的原理 建立了計算車身零部件位姿關

3、系的數學模型 對典型公差語義的數學表達進行了研究 并應用蒙特卡洛模擬 對關鍵特征點偏差傳播的統計特性進行了分析 關鍵特征點公差域在二維參數域空間內為橢圓 在三維參數空間內為橢球 從而實現了對車身結構概念設計方案的量化評價4 對齊次變換公差分析算法的精度進行改進 齊次變換公差分析算法雖然可以對車身結構概念設計階段的尺寸質量進行評價 其精度需要進一步驗證 本文從車身產品關鍵特征點的理論概率和實際概率密度函數的分析入手 通過比較兩者的差別 得

4、出齊次變換公差分析算法的缺陷 應用卡爾莫哥洛夫檢驗 定義擬合度系數進行理論概率和實際概率密度函數的擬合 從而提高算法的計算精度 通過數值仿真分析 對擬合度系數的求解進行了討論 確定其為定值 0.74 給出了改造的齊次變換公差分析算法 通過與實際生產數據的比較 改造的齊次變換公差分析方法計算精度得到了明顯的改善從而為在車身結構概念設計階段對裝配質量進行預測提供了有效的工具本文的研究以理論推導 數值模擬為主 結合生產實際數據的對比分析在前人