面向機床結(jié)構(gòu)設計的協(xié)同CAE系統(tǒng)研究.pdf

1、基于CAE技術(shù)的發(fā)展趨勢以及協(xié)同技術(shù)的運用，本文從協(xié)同CAE系統(tǒng)的構(gòu)建及系統(tǒng)實現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)方面進行了研究，主要內(nèi)容及成果包括： (1)協(xié)同策略是實現(xiàn)CAE協(xié)同的關(guān)鍵。本文對CAE技術(shù)特點與協(xié)同要求進行分析，深入研究了協(xié)同優(yōu)化理論，提出了CAE協(xié)同過程中的三種協(xié)同策略，分別定義為多任務間協(xié)同策略、單任務前處理協(xié)同策略、以及CAE與CAD設計流程的協(xié)同策略。 (2)提出了層次化、模塊化的協(xié)同CAE系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，以及適應多用戶

2、多任務協(xié)同分析的系統(tǒng)組織模式。在協(xié)同策略和系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上，進一步給出了協(xié)同CAE系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，包括系統(tǒng)的平臺框架結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)。又根據(jù)CAE分析特點和網(wǎng)格計算技術(shù)的優(yōu)勢，將網(wǎng)格計算技術(shù)應用于協(xié)同CAE系統(tǒng)網(wǎng)絡環(huán)境中，構(gòu)建了協(xié)同CAE系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)。 (3)對協(xié)同CAE分析方案的規(guī)劃，主要包括建模、分析方法、優(yōu)化技術(shù)以及計算結(jié)果的評價和反饋等內(nèi)容進行了研究。為提高分析效率和保證計算結(jié)果的正確性和可靠性，研究了機床結(jié)

3、構(gòu)有限元前處理和后處理過程的專家系統(tǒng)，在分析過程中使得分析方案規(guī)劃過程與計算結(jié)果的分析與評價過程具有一定的智能性。 (4)對協(xié)同CAE系統(tǒng)過程進行了微觀和宏觀層面上的分析和描述，創(chuàng)建了協(xié)同CAE過程的樹型結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)成系統(tǒng)的宏觀層和微觀層。利用IDEFO對系統(tǒng)微觀層的活動進行抽象建模，而在系統(tǒng)宏觀層，則采用了分級規(guī)劃的思想對協(xié)同分析任務進行領(lǐng)域級和零件級的劃分，構(gòu)造了協(xié)作任務模型和多用戶多任務的協(xié)作任務運行結(jié)構(gòu)模型，并根據(jù)CAE

4、分析特點，提出了“定時輪詢進程”的任務動態(tài)調(diào)度算法。在此基礎(chǔ)上，提出了基于PDM的協(xié)同CAE系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理框架，并對其實現(xiàn)方法進行了描述，為協(xié)同CAE系統(tǒng)的過程管理提供了方法與技術(shù)上的支持。 (5)對協(xié)同CAE過程分析中的沖突進行了首次研究，提出了用協(xié)調(diào)分解規(guī)劃法來消解因“局優(yōu)”組合不等于“全優(yōu)”而引起的產(chǎn)品層沖突，并提出了用模糊評判法來消解產(chǎn)品部件層上的沖突。沖突消解的實現(xiàn)為協(xié)同CAE分析過程的順利進行提供了有力的保證。

5、 (6)網(wǎng)格計算技術(shù)的應用，給協(xié)同CAE系統(tǒng)創(chuàng)造了超強的計算能力。本文首次將網(wǎng)格計算技術(shù)運用到協(xié)同CAE系統(tǒng)的網(wǎng)絡環(huán)境的構(gòu)建中，創(chuàng)造性地構(gòu)建了網(wǎng)格系統(tǒng)的中間件，并對網(wǎng)格節(jié)點資源的靜動態(tài)性能進行了數(shù)學描述。在此基礎(chǔ)上，又通過模糊算法實現(xiàn)網(wǎng)格節(jié)點資源的調(diào)度。 (7)根據(jù)協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境中的協(xié)同CAE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和對系統(tǒng)理論的研究，在先進的計算機技術(shù)和硬件條件的基礎(chǔ)上，成功地實現(xiàn)了機床組件協(xié)同CAE分析系統(tǒng)。在文章最后詳細介紹了該系統(tǒng)的