可配组液压系统及其集成开发环境的研究

摘要

本文基于当前液压系统设计的局限性，研究了一种新型的液压系统快速设计方案——可配组液压系统设计。可配组液压系统设计是将液压系统的主要组成部分建立成一套完整的知识表达体系，然后利用该体系结合用户需求得到最优的液压系统产品配置方案。
　　第1章介绍了可配组液压系统概念提出的背景，及其在未来液压系统设计中的发展方向。由于目前的液压系统设计很大程度上依靠设计人员多年的个人经验和专业知识，因此很难实现液压系统的大规模定制。可配组液压系统拥有快速简便的设计过程，将为传统液压设计难题提供答案。
　　第2章分析并提出可配组液压系统实现的关键技术。实现可配组液压系统设计的关键步骤包括用户需求表达、特征受控腔分析、系统配置求解、分解式液压系统设计等几个方面。本章各节分别对上述几个关键技术作了深入研究。
　　第3章介绍了实现可配组液压系统的基础工作，即制定可配组系统的知识管理体系。本文采用事物特性表技术对可配组液压系统的组成部分做出系统的管理，建立了相对完善的可配组液压系统知识管理体系。
　　第4章从产品配置角度入手，分析了基于约束的产品配置方法。基于约束的产品配置可用于实现液压系统零配件的配组，文章定性分析了其实现过程。
　　第5章从程序设计算法和运行界面及功能操作两个方面，阐述了可配组液压系统设计平台HydroZJU的开发过程。该课题成果软件是基于C++开发的，发挥了面向对象的程序设计优势。
　　第6章以常见的典型液压系统为例，从可配组液压系统的人工设计和依靠HydroZJU智能设计两个方面验证了可配组液压系统的可行性和优势。
　　第7章对以上各个章节作了总结，并整理了课题研究的结论。同时针对课题的研究状况提出了未来的研究方向。

目录

声明

致谢

摘要

图目录

表目录

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．3 课题研究技术路线

1．4 本章小结

第2章 可配组液压系统的关键技术

2．1 概述

2．2 用户需求表达

2．3 特征受控腔

2．4 系统配置求解

2．4．1 求解二通插装阀基本液压系统先导控制级状态

2．4．2 先导控制级状态整合优化

2．5 分解式液压系统设计

2．5．1 分解式液压系统设计概进

2．5．2 分解式液压系统设计方法探究

2．6 本章小结

第3章 可配组液压系统的事物特性表

3．1 概述

3．2 面向对象的可配组液压系统事物特性表

3．3 可配组液压系统主级的事物特性表

3．3．1 插装件事物特性表

3．3．2 面积比事物特性表

3．3．3 外形尺寸事物特性表

3．3．4 弹簧事物特性表

3．3．5 安装尺寸事物特性表

3．4 可配组液压系统先导控制级的事物特性表

3．4．1 二遥插装阀基本液压系统

3．4．2 二通插装阕液压系统先导控制级状态

3．5 本章小结

第4章 基于约束的可配组液压系统产品配置

4．1 概述

4．2 基于约束的产品配置模型的数学描述

4．2．1 包含两个零配件的产品配置模型

4．2．2 包含多个零配件的产品配置模型

4．3 基于功能约束的产品配置

4．3．1 功能检索

4．3．2 功能匹配

4．4 基于尺寸约束的产品配置

4．4．1 尺寸检索

4．4．2 尺寸匹配

4．5 本章小结

第5章 基于C++的可配组液压系统集成开发环境——HydroZJU

5．1 概述

5．2 集成开发环境HydroZJU软件框架

5．3 集成开发环境基础绘图功能模块

5．3．1 程序算法

5．3．2 运行界面及功能操作

5．4 集成开发环境元件库管理功能模块

5．4．1 程序算法

5．4．2 运行界面及功能操作

5．5 集成开发环境液压系统设计功能模块

5．5．1 程序算法

5．5．2 运行界面及功能操作

5．6 液压系统智能设计功能模块

5．6．1 程序算法

5．6．2 运行界面和功能操作

5．7 本章小结

第6章 可配组液压系统设计平台应用实例

6．1 概述

6．2 注塑机工况与控制要求

6．3 注塑机液压系统人工设计

6．3．1 特征受控腔状态分析

6．3．2 二通插装阀基本液压系统先导控制级状态信息

6．3．3 先导控制级集成模块的优化

6．4 基于HydroZJu软件的注塑机液压系统设计

6．4．1 根据控制目标选择执行元件

6．4．2 定义执行元件工序

6．4．3 特征受控腔信息转换为先导控制级状态

6．4．4 选择最优方案

6．4．5 液压系统的编辑与优化

6．4．6 生成报告和BOM表

6．5 本章小结

第7章 总结与展望

7．1 论文总结

7．2 研究展望

参考文献