集成化虚拟装配系统体系结构研究

针对虚拟装配系统中的信息孤岛问题,提出了与CAD系统集成的虚拟装配系统体系结构.通过信息双向传递的VA-CADPIM模型实现虚拟装配系统与CAD系统的设计集成;采用虚拟手和鼠标、键盘的混合交互模式使设计者在沉浸式虚拟环境与非沉浸式CAD环境中相互切换,充分发挥沉浸式与非沉浸式环境的优势;通过分析系统信息流、运行原理及工作流程描述了系统的集成工作过程.基于CATIA V5及其二次开发环境,Immersion Virtual Hand SDK和组件技术实现了虚拟装配原型系统IVADS.通过某飞机的实例验证,表明该体系结构能够实现虚拟装配系统和CAD系统的无缝集成,具有较好的可扩展性和易移植性.     

模型实时驱动的航空发动机沉浸式虚拟运行系统

为实现多学科信息的融合与沉浸式表达,针对当前虚拟现实技术在航空发动机领域的应用存在多学科信息综合表达不 足、仿真实时性低等问题,开发了一种跨学科异构模型集成仿真的航空发动机沉浸式虚拟运行系统。在信息融合与实时交互方 面,研究航空发动机气动热力性能实时仿真、实时控制、参数化结构建模与仿真、数据实时共享与多学科联合仿真集成等技术,实 现了模型实时驱动的航空发动机虚拟运行功能;在数据可视化及3维渲染方面,研究结构数据轻量化处理技术、实时渲染优化技 术,对温度、压力等流场数据进行实时映射,实现了逼真、流畅的沉浸式实时渲染效果。基于上述研究工作,在中国首次开发了1 套由模型实时驱动、跨学科数据集成的航空发动机沉浸式虚拟运行系统,结果表明：该系统实现了发动机结构、系统和性能模型数 据的关联与交互。相关技术和成果可用于协同设计、沉浸式评审、虚拟培训等场景,为未来实现数字孪生、虚实融合的数字发动机 研发提供关键技术支撑和参考。     

飞机数字化装配数据集成管理研究

为了适应现代飞机制造业数字化管理的需要,提高装配数据的共享度和集成度,本文论述了飞机数字化装配数据集成的内涵,通过分析飞机数字化装配业务流程,明确了装配数据在信息化管理软件PDM、CAPP、ERP、MES之间的数据交互过程,以网络和虚拟数据库技术为支撑,建立了以PDM为核心的系统集成框架,并建立了集成产品、工艺、资源和检验的统一装配数据模型,最后提出了一种PDM与CAD、PDM与CAPP、PDM与ERP/MES系统集成模式,并利用XML文件作为中间转化格式,实现系统之间的信息交换与共享。     

基于知识图谱的装配语义信息建模

针对总成产品的装配数据通常分散于CAD模型与装配工艺文档中,因而不同类型的装配语义信息由于异构性无法相互关联的问题,基于知识图谱提出一种面向装配语义信息的建模方法,结合传统的数据映射与人工智能中的自然语言处理技术,实现了CAD模型的几何信息与装配工艺文档中工艺过程信息的智能集成。首先阐述了不同层次的语义特征在基于知识图谱的装配语义模型(KG–ASM)中所代表的概念、实体类及关系类;其次根据CAD模型文件与装配工艺文档,基于数据抽取、语义映射及自然语言处理技术自动构建KG–ASM中的实例节点;最后以航空航天产品中速度调节机构的试装过程为例验证KG–ASM及其构建方法的可行性。     

基于MBD的飞机自动化装配孔工艺特征快速添加技术

为了解决飞机自动化装配离线编程系统信息来源问题,在分析特征技术和MBD技术应用于数字化装配方面特点后,提出一种将MBD技术与特征技术相结合的装配孔工艺特征快速添加技术.该技术以MBD模型为基本单位,结合现阶段航空蒙皮类产品建模特点,通过工艺特征将几何信息与工艺信息相结合,建立了面向飞机自动化装配系统的产品工艺特征信息模型.为实现装配孔工艺特征在产品数模上的快速添加,在DELMIA V5平台上开发了面向CAD数模的信息添加功能模块,完成了产品工艺特征信息模型的建立,为飞机自动化装配离线编程系统提供了良好的数据源,实现了CAD/CAM/CAPP系统的集成化和数据共享.     

飞机数字化装配制造过程供应链管控的重要性

飞机装配过程是多部门协同、多学科集成应用的大系统,影响其质量和效率的因素多种多样。单项技术的成功应用必须依赖于整个装配制造过程有效的供应链管控体系与环境。这个环境从设计工艺到物料配送贯穿了飞机装配的全过程,在装配现场通过数字测量联结检测模型和实物,完成质量的闭环控制。该环境是计划、工艺和物流的多层次高效集成,影响着装配整体效率,在装配中具有非常重要的地位。     

有限元网格模型装配技术研究

针对复杂装配体有限元网格模型手工装配难度大的问题,提出了CAE环境下基于工程语义的带装配约束关系的有限元网格装配方法。对有限元网格模型进行自动分组,通过建立CAD装配本体和CAE装配本体之间的映射关系,将CAD的装配约束类型转换为几何位置关系,将这些关系转换为网格模型的装配定位变换矩阵,在对PATRAN二次开发的基础上,通过实例验证了方法的有效性。     

基于移动终端的飞机装配现场工艺可视化系统

针对现代飞机数字化装配过程中装配现场工艺可视化程度低、信息管理方法实时性差等问题,提出了一种基于移动终端的飞机装配现场工艺可视化及信息管理方法.将仿真动画和三维数字化模型集成到移动终端系统,实现便携式工艺可视化,通过移动终端实现装配现场数据信息的实时发布与反馈,提高飞机装配现场信息管理的效率.     

装配工艺微规划在DELMIA下的实现技术

为了实现飞机、船舶等大型复杂产品的计算机辅助装配工艺规划和工艺仿真的集成,提出了装配工艺微规划的概念,介绍了装配工艺微规划的组成层次以及基于装配工艺微规划实现装配工艺规划和仿真集成的方法。结合仿真平台DELMIA,采用CAA对DELMIA进行二次开发,实现了装配工艺微规划技术在该环境下的实现,最终输出可直接指导装配现场的电子装配操作指令、装配操作视频等多媒体装配工艺文件。     

飞机装配设计伴随知识库系统的研究与实现

采用数字化设计手段,以Oracle数据库为后台支撑,以面向对象的Visual C++.Net和CAA FORCATIA V5为前台开发工具,研发了一套基于C/S的飞机装配设计伴随知识库系统,并对其体系结构、实现方法及关键技术进行了分析.系统用户界面与CATIA软件环境实现完全集成,它们具有一定的交互功能,方便了用户在基于构件进行设计时对知识和以往设计经验数据的快速重用,同时达到了辅助学习和快速设计、提高效率的目的.     

基于激光跟踪的数字化装配系统研究

数字化装配技术涉及到众多的技术领域,从飞机产品的数字化定义起,就开始考虑装配相关的因素,并在后续的过程中不断循环完善,从而形成对装配工作的数据支持。因此,在数据完备的情况下,数字化装配系统是集成了光、机、电、软件和信息技术的一个大型自动化系统。本文通过对国外数字化装配应用情况介绍,阐明了数字化装配系统的数据支持过程及其工作原理,并对其关键技术的集成应用进行了论述。     

飞机数字化柔性装配测量系统及集成技术研究

要实现数字化柔性装配系统,必须实现数字化柔性装配测量系统与柔性工装控制系统的集成,通过实时准确的数据传输与精确的驱动控制来实现数字化柔性装配过程,因此,柔性装配系统集成技术的研究对于数字化柔性装配系统有着重要意义。     

基于装配特征的组合件快速装配技术研究

提出了一种新的组合件装配设计思路:通过组合件信息模型的设计和对组合件定位信息的分析,在装配组合件过程中由程序自动生成装配基体上装配特征。实现了组合件的快速装配,并成功应用在某企业的复合材料构件工装快速设计系统中。     

集成管理系统在飞机装配柔性工装上的应用

采用柔性工装对飞机零组件进行装配,会产生巨大的信息量,为提高飞机装配过程的信息管理的质量与效率,目前采用集成管理系统对飞机装配柔性工装进行控制与管理,来实现飞机装配过程的集成化。对集成管理系统在飞机装配柔性工装上的应用进行研究,首先对集成管理系统的构架、数据格式以及通信接口等进行概述;之后对柔性工装的数据传输与调形驱动过程进行分析,对飞机柔性装配技术体系进行总结;最后对集成管理系统在柔性工装上的应用现状进行研究。研究表明,集成管理系统可以提高柔性工装的装配效率与信息管理质量。     

PDM技术在机械可靠性设计分析中的应用研究

多领域工具集成是复杂产品虚拟样机设计仿真需要解决的技术问题之一.提出了一个面向服务集成、具有良好开放性、基于标准的、即插即用的机械可靠性设计分析多领域工具集成平台,以及基于产品数据管理(PDM)技术的机械可靠性设计分析虚拟样机体系结构.讨论了如何面向模型数据管理实现设计和协同分析过程中CAD/CAE工具与PDM的综合集成.最后,以某空间结构锁系可靠性设计分析为例,简要介绍了基于CAD/CAE工具的机械可靠性一体化设计、分析方案,以及如何采用应用封装技术实现基于PDM的机械产品可靠性协同建模和分析.     

基于RFID的民用飞机装配生产管理信息系统模型研究

在对飞机装配过程特点、飞机装配制造执行系统及业务流程、飞机装配流程进行一系列分析的基础上,提出了基于RFID技术的飞机装配生产管理信息系统模型,实现企业级信息系统与车间装配执行系统的连接,以及装配过程信息实时传送,保证了信息的实时性和准确性,为企业管理人员实现生产调度、有效管理提供了保障.阐明了该模型的体系架构、层次关联、技术路径与实施方案,为现代飞机制造企业提供了一种可行的装配生产管理信息系统的参考模型.     

基于DELMIA的虚拟装配技术

通过虚拟装配技术在ARJ21飞机机头装配工艺设计上的应用实例，介绍了以DELMIA软件系统为实施平台的飞机虚拟装配技术。     

大型飞机机身调姿与对接试验系统

为实现飞机大部件装配过程的数字化、自动化和柔性化,研制了大型飞机机身调姿与对接试验系统.阐述了该系统的工作原理,通过激光跟踪仪测量试验机身上的检测点,集成管理系统计算试验机身的位姿,控制系统驱动多个三坐标数控定位器协同运动,实现试验机身的调姿与对接.建立了位姿调整机构的运动学模型,针对构建的硬件平台完成了包括集成管理系...     

商用航空发动机数字化装配工艺设计系统

基于模型的定义技术在航空发动机结构设计中应用广泛。针对商用航空发动机装配工艺设计工具应用问题,以产品数 据模型为核心,提出基于TeamCenter&Cortona3D集成的设计思路。打通产品装配工艺设计业务链,构建基于模型的数字化装配工 艺设计环境,自上而下实现基于模型的装配工艺任务规划、基于模型的装配工艺/ 工装设计与仿真验证,实现面向装配制造的工艺 设计,从而提高商用航空发动机装配工艺设计效率和质量,缩短产品研制周期。     

大型飞机虚拟装配技术

利用虚拟装配技术,设计者能够在更真实、自然的环境下实现大型飞机总体布置与协调,完成装配过程模拟,维修性、测试性仿真,尽早发现设计缺陷,达到缩短开发周期、提高设计质量和降低成本的目的.