系统仿真学报 ›› 2018, Vol. 30 ›› Issue (5): 1730-1738.doi: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201805014
孟巧凤1, 张林鍹1, 尹琳峥2, 侯志霞3, 邹方3
收稿日期:
2016-03-04
修回日期:
2016-03-25
出版日期:
2018-05-08
发布日期:
2019-01-03
作者简介:
孟巧凤(1978-),女,河南洛阳,博士生,研究方向为仿真与虚拟制造;张林鍹(1966-),男,湖北随州,博士,副教授,研究方向为系统仿真与虚拟制造等。
基金资助:
Meng Qiaofeng1, Zhang Linxuan1, Yin Linzheng2, Hou Zhixia3, Zou Fang3
Received:
2016-03-04
Revised:
2016-03-25
Online:
2018-05-08
Published:
2019-01-03
摘要: 针对工程实践中所面临的公差分配与优化问题,采用矢量的概念建立三维尺寸链的向量环模型,探索基于等值分配公差基础上采用“二分”法思想进行优化的改进方案。通过某型号汽车虚拟装配过程中后蒙皮与尾灯安装在白车身上的具体实例,应用基于3DCS的三维尺寸公差分析与优化仿真给出了既能满足产品的设计性能需求又简单易行且经济性较好的符合工程实践的公差优化改进方案,验证了改进方案较原有相等公差分配方法具有较大的优越性,能够解决工程实践中企业所面临的实际问题。
中图分类号:
孟巧凤, 张林鍹, 尹琳峥, 侯志霞, 邹方. 基于3DCS的三维尺寸公差的分析与优化[J]. 系统仿真学报, 2018, 30(5): 1730-1738.
Meng Qiaofeng, Zhang Linxuan, Yin Linzheng, Hou Zhixia, Zou Fang. Three Dimension Tolerance Analysis and Optimization Based on 3DCS[J]. Journal of System Simulation, 2018, 30(5): 1730-1738.
[1] 马玥. 虚拟装配中公差分析技术研究[D]. 北京: 中国工程物理研究院, 2006. Ma Yue.Research on tolerance analysis technology in virtual assembly[D]. Beijing: China Academy of Engineering Physics, 2006. [2] W Lee, W Jong, C Tony, et al.Tolerance synthesis for nonlinear synthesis based on nonlinear programming[J]. IEEE Transactions (S2168-2194), 1993, 25(1): 51-61. [3] 葛宜银, 李国波. 公差模型和公差分析方法的研究[J]. Automobile Technology & Material, 2009(7): 50-52. Ge YiYin, Li GuoBo. Research on Tolerance Model and Tolerance Analysis Method[J]. Automobile Technology & Material, 2009(7): 50-52. [4] Desrochers A, Clément A.A dimensioning and tolerancing assistance model for CAD/CAM systems[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology (S0268-3768), 1994, 9(6): 352-361. [5] Humienny Z, Johansson G, Kulesza W.Application of vectorial dimensioning and tolerancing to an unique 3-D stackup analysis[C]// Proceedings of XVII IMEKO World Congress. Croatia, Dubrovnik, 2003: 1790-1793. [6] Zou Z H.Multi-dimensional tolerance analysis of mechanical assemblies[D]. Ph. D Thesis, University of North Carolina, Charlotte, 2003. [7] Mujezinovic A, Davidson J K, Shah J J.A new mathematical model for geometric tolerances as applied to polygonal faces[J]. Journal of Mechanical Design (S1050-0472), 2004, 126(3): 504-518. [8] Ghie W, Laperrière L, Desrochers A.Re-Design of Mechanical Assemblies using the Unified Jacobian-Torsor Model for Tolerance Analysis[M]. J. K. Davidson (ed.), Models for Computer Aided Tolerancing in Design and Manufacturing, 2007: 95-104. [9] Taguchi G.Performance analysis design[J]. International Journal of Production Research(S0020-7543), 1978, 16(6): 521-530. [10] Skowronski V J, Turner J U.Using Monte Carlo Variance Reductionin Statistieal Tolerance Synthesis[J]. Computer-Aided Design (S0010-4485), 1997, 29: 63-69. [11] 杨将新. 基于装配成功率的公差优化设计系统研究[D]. 杭州: 浙江大学, 1996. Yang Jiangxin.Research on Tolerance Optimization Design System Based on Assembly Success Rate[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 1996. [12] 范秀敏. 装配系统的公差建模与优化[D]. 上海: 上海交通大学, 1998. Fan Xiumin.Tolerance modeling and optimization of assembly systems[D]. Shanghai: Shanghai Jiaotong University, 1998. [13] 刘玉生. 基于数学定义的平面尺寸和形位公差建模与表示技术的研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2000. Liu Yusheng.Research on Modeling and Representation Technology of Plane Dimensional and Geometric Tolerance Based on Mathematical Definition[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2000. [14] 孙绍民. CAD环境中公差分析与综合的研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 1997. Sun Shaomin.Research on Tolerance Analysis and Synthesis in CAD Environment[D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 1997. [15] 柴国柱. 面向装配的尺寸链及其链节模型的自动生成[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2000. Chai Guozhu.Automatic generation of size chain and its link model for assembly[D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2000. [16] 凌芸, 姬舒平, 马玉林, 等. 一种基于模糊综合评判的设计方法[J]. 计算机集成制造系统(CIMS), 2001, 6(1): 85-91. Ling Yun, Ji Shuping, Ma Yulin, et al.Design Method Based on Fuzzy Comprehensive Evaluation[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems(CIMS), 2001, 6(1): 85-91. [17] 闫艳. 设计制造一体化环境下的公差设计技术与应用研究[D]. 北京: 北京理工大学, 2001. Yan Yan.Tolerance design technology and application research under the integrated design and manufacturing environment[D]. Beijing: Beijing Institute of Technology, 2001. [18] 彭和平, 刘晓军. 计算机辅助三维公差分析技术的研究进展[J]. 制造技术与机床, 2012(9): 43-46. Peng Heping, Liu Xiaojun.Research Progress of Computer Aided 3D Tolerance Analysis Technology[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2012(9): 43-46. [19] 高磊. 基于蒙特卡洛法的公差分析及优化设计方法研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨理工大学, 2015. Gao Lei.Research on Tolerance Analysis and Optimization Design Method Based on Monte Carlo Method[D]. Harbin: Harbin University of Science and Technology, 2015. [20] 王晶, 石宏, 黄笑飞, 等. 基于蒙特卡罗模拟法的航空发动机装配公差分析[J]. 沈阳航空工业学院学报, 2010, 27(4): 8-11. Wang Jing, Shi Hong, Huang Xiaofei, et al.Aero-engine assembly tolerance analysis based on Monte Carlo simulation[J]. Journal of Shenyang Aeronautical University, 2010, 27(4): 8-11. [21] 王会卿, 肖田元, 张林鍹. 基于向量环尺寸连模型的公差分析[J]. 现代制造工程, 2005(8): 82-84. Wang Huiqing, Xiao Tianyuan, Zhang Linxuan.Tolerance Analysis Based on Vector-Loop Dimensional Linkage Model[J]. Modern Manufacturing Engineering, 2005(8): 82-84. [22] 张黎, 魏小辉, 印寅, 等. 基于3DCS的大型客机主起落架收放机构容差分析[J]. 机械设计与制造, 2012(7): 73-75. Zhang Li, Wei Xiao-hui, Yin Yin, et al.Tolerance Analysis of Main Landing Gear Retractable Mechanism of Large Passenger Aircraft Based on 3DCS[J]. Mechanical Design & Manufacture, 2012(7): 73-75. [23] 刘玉生, 杨将新, 吴昭同, 等. CAD系统中公差信息建模技术综述[J]. 计算机辅助设计与图形学学报, 2001, 13(11): 1048. Liu Yusheng, Yang Jiangxin, Wu Zhaotong, et al.Overview of Tolerance Information Modeling in CAD System[J]. Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics, 2001, 13(11): 1048. [24] 王平, 沈晓阳. 公差分析中的统计公差方法综述[J]. 工具技术2008(2): 43-46. Wang Ping, Shen Xiaoyang.An Overview of Statistical Tolerance Methods in Tolerance Analysis[J]. Tool Technology, 2008(2): 43-46. [25] 张蕾. 基于3DCS的某发动机机舱尺寸偏差分析与研究[D]. 合肥: 合肥工业大学, 2015. Zhang Lei.Analysis and research on the dimensional deviation of a nacelle based on 3DCS[D]. Hefei: Hefei University of Technology, 2015. [26] 刘杨, 吕卓. 基于3DCS的车身前部偏差仿真分析[J]. 汽车工艺与材料, 2015(8): 65-68. Liu Yang, Lv Zhuo.Simulation Analysis of Vehicle Body Front Deviation Based on 3DCS[J]. Automobile Technology & Materials, 2015(8): 65-68. [27] 徐西会. 基于3DCS的公差分析技术研究及应用[D]. 济南: 山东大学, 2012. Xu Xihui.Research and application of tolerance analysis based on 3DCS [D]. Ji’nan: Shandong University, 2012. [28] 付红圣. 基于3DCS的白车身子基准的公差设计[J]. 汽车技术, 2014(7): 59-62. Fu Hongsheng.Tolerance Design of White Body Sub-base Based on 3DCS[J]. Automotive Technology, 2014(7): 59-62. [29] 代彤. 汽车底盘部件的计算机辅助公差分析及稳健性优化[D]. 长沙: 湖南大学, 2014. Dai Tong.Computer-Aided Tolerance Analysis and Robust Optimization of Vehicle Chassis Parts[D]. Changsha: Hunan University, 2014. [30] 罗锦耀, 雷露露. 3DCS 三维偏差分析软件分析汽车柔性零件的应用[J]. 企业科技与发展, 2012(15): 33-37. Luo Jin-yao, Lei Lu-lu.Application of 3DCS 3D Deviation Analysis Software to Analysis of Automotive Flexible Parts[J]. Enterprise Science Technology and Development, 2012(15): 33-37. [31] 杨彦灵, 潘强, 吴嵩松, 等. 基于3DCS的发动机前端轮系装配偏差仿真分析[J]. 汽车技术, 2013(7): 14-18. Yang Yanling, Pan Qiang, Wu Songsong, et al.Simulation Analysis of Assembly Deviation of Front-end Wheel Train Based on 3DCS[J]. Automobile Technology, 2013(7): 14-18. [32] 冯勇先, 陈红燕, 崔庆泉. 基于3DCS在某车型尾灯匹配的偏差分析[J]. 机械研究与应用, 2015(2): 154-156. Feng Yongxian, Chen Hongyan, Cui Qingquan.Analysis of the Deviation of Tail Lamp Matching Based on 3DCS in a Vehicle Model[J]. Journal of Mechanical Research and Application, 2015(2): 154-156. |
[1] | 李智杰, 石昊琦, 李昌华, 张颉. 基于改进遗传算法的影像中心布局优化方法[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1173-1184. |
[2] | 陈斌, 刘悦, 杨亚磊. 基于STN的机场航班过站保障时间协同规划建模[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1196-1207. |
[3] | 杨凯, 陈纯毅, 胡小娟, 于海洋. 蒙卡渲染画面多特征非局部均值滤波降噪算法[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1259-1266. |
[4] | 陈麒, 崔昊杨. 基于改进鸽群层级的无人机集群视觉巡检模型[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1275-1285. |
[5] | 王沐晴, 张磊, 范秀敏, 骆晓萌, 朱文敏. VR外设驱动的虚拟人姿态优化仿真方法[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1296-1303. |
[6] | 陆承, 靳学胜. 基于Steam VR的交互仿真水枪灭火训练系统设计[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1312-1319. |
[7] | 高宏鼐, 付丽疆, 夏倩, 郭亚. 可观测度在光合作用模型性能评估中的应用[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1330-1342. |
[8] | 倪凌佳, 黄晓霞, 李红旮, 张子博. 基于协作式深度强化学习的火灾应急疏散仿真研究[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1353-1366. |
[9] | 蒙盾, 胡卓, 张华军. 基于改进A*算法的多层邮轮疏散系统仿真[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1375-1382. |
[10] | 郭宇飞, 赵康, 海永清. 面向有限元分析的三角网格布尔运算方法[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(5): 1003-1014. |
[11] | 吴桐, 王清辉, 徐志佳. 三周期极小曲面多孔材料渗透率尺度特性研究[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(5): 1015-1024. |
[12] | 蒋阳升, 王思琛, 高宽, 刘梦, 姚志洪. 混入智能网联车队的混合交通流元胞自动机模型[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(5): 1025-1032. |
[13] | 梁江涛, 王慧琴. 基于改进蚁群算法的建筑火灾疏散路径规划研究[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(5): 1044-1053. |
[14] | 张其文, 张斌. 基于教学优化算法求解置换流水车间调度问题[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(5): 1054-1063. |
[15] | 邢根上, 鲁芳, 李书山, 罗定提. 基于产品体验性的供应链交货模型与仿真研究[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(5): 1064-1075. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||