[发明专利]一种产品的结构与机构联合设计方法

说明书

本发明涉及计算机仿真技术领域，具体涉及一种产品的结构与机构联合设计方法，包括构建产品结构树，包含产品的结构组成信息和设计流程信息，明确产品中存在多方案的特性系统,建立特性系统多方案集合，建立产品设计流程库模板，完成流程库模板与产品结构树映射，建立产品结构的三维参数化模型，所述三维参数化模型中包括所述需要优化的尺寸参数、注释以及标记。本发明提供的联合设计方法使产品的研发成本降低、周期缩短，并同时实现了产品的研发过程可视化、流程化、规范化和高效化，研发成果精细化。

技术领域

本发明涉及计算机仿真技术领域，具体涉及一种产品的结构与机构联合设计方法。

背景技术

传统产品设计的方法是基于多年的工作经验手绘草图和二维工程图来展示设计成果，并通过图纸标注的尺寸、精度等信息完成加工制造和装配，这种方式难以保证产品的使用性能，而且需要大量的试验来验证结构的可靠性和机构的合理性，费时费力还费钱。

随着计算机图形学技术和虚拟现实技术的快速发展，计算机辅助设计CAD、分析CAE和制造CAM技术已经越来越多的应用到产品全生命周期的研发中，尤其在航空航天、轨道交通和城建规划行业已大展身手，先进虚拟设计和仿真技术的应用使产品的性能更加优越，功能更加完善，研发周期缩短，研发成本降低，使产品的研发可视化，信息的存储和检索便捷化，近年来，计算机辅助设计技术已逐渐成为产品设计的主流技术，因此，有必要提供一种产品的结构与机构联合设计方法，以实现一般性能要求的产品设计工作。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种产品的结构与机构联合设计方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种产品的结构与机构联合设计方法，该方法包括：

S101、构建产品结构树，包含产品的结构组成信息和设计流程信息；

S102、明确产品中存在多方案的特性系统,建立特性系统多方案集合；

S103、建立产品设计流程库模板，完成流程库模板与产品结构树映射；

S104、建立产品结构的三维参数化模型，所述三维参数化模型中包括所述需要优化的尺寸参数、注释以及标记；

S105、利用高性能计算机对各个计算流体力学分析模型逐一进行分析计算，输出所有三维设计模型的优化目标计算结果。

进一步在于，上述方法中，所述产品质量控制流程如下：

S201、明确产品中存在多方案的特性系统，建立特性系统多方案集合；

S202、建立特性系统多方案配置组合集，形成产品多方案；

S203、建立一个包含所有系统多方案的产品结构树，并建立产品结构树节点与特性系统多方案配置组合集的关联。

进一步在于，所述步骤S105还包括：利用流体力学分析软件的文本命令操作模式，针对所有三维设计模型和所要建立的计算流体力学分析模型的几何结构特点编写所述批处理命令集。

进一步在于，所述步骤S105还包括：针对具有均匀分布的相似几何特征的产品结构，编写批处理命令集实现所述几何特征的建模，然后通过阵列复制得到整个产品结构的计算流体力学分析模型。

进一步在于，所述流体分析模型创建单元利用流体力学分析软件的文本命令操作模式，针对所有三维设计模型和所要建立的计算流体力学分析模型的几何结构特点编写所述批处理命令集。

进一步在于，所述步骤S104中尺寸标注包括尺寸、形位公差、表面粗糙度的标注。

进一步在于，所述步骤S104中注释和标记是指用文字描述的加工要求，并与几何模型相关联。