基于多属性有向图与矩阵映射的薄板产品装配构形设计的数字化建模

汽车和飞机等薄板类产品的装配连接接头构形设计长期依靠经验，严重影响了产品的尺寸精度和开发周期，也是这类产品进行数字化设计的主要瓶颈，究其原因是缺乏薄板产品装配接头构形的数学描述方法和融合装配顺序影响的接头构形设计模型。本项目引入图论和矩阵方法，研究薄板产品装配中零件间连接关系、接触关系和约束关系等多属性有向图表达，构造多属性有向图与装配描述矩阵的映射；研究装配描述矩阵的运算规则，建立装配顺序规划方法；引入齐次坐标变换建立零件偏差在装配尺寸链上的传递关系，研究面向接头构形与装配顺序设计耦合的尺寸偏差分析方法，形成薄板产品装配构形设计的数字化建模理论。定义薄板产品结构概念设计中尺寸鲁棒性评价指标，借助于遗传算法建立薄板类产品装配接头构形设计模型。以典型薄板产品装配实例，验证薄板类产品数字化装配构形设计的软件原形系统。研究成果将为薄板类产品结构概念设计阶段的数字化设计提供理论和方法。