| 中文摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-8页 |
| 字母注释表 | 第18-21页 |
| 第一章 绪论 | 第21-35页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第21-23页 |
| 1.2 国内外技术研究现状 | 第23-32页 |
| 1.2.1 机床整机结构集成设计系统 | 第23-25页 |
| 1.2.2 基于骨架模型的自顶向下设计 | 第25-27页 |
| 1.2.3 设计知识的集成与重用 | 第27-29页 |
| 1.2.4 CAD/CAE集成技术 | 第29-31页 |
| 1.2.5 支撑设计的数据库 | 第31-32页 |
| 1.3 存在的问题 | 第32页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第32-35页 |
| 第二章 整机结构方案设计框架及其关键技术 | 第35-51页 |
| 2.1 引言 | 第35页 |
| 2.2 整机结构方案设计框架 | 第35-37页 |
| 2.2.1 结构设计模块 | 第36-37页 |
| 2.2.2 有限元仿真分析模块 | 第37页 |
| 2.2.3 结构优化模块 | 第37页 |
| 2.3 基于拓扑结构模型的整机结构方案设计 | 第37-42页 |
| 2.3.1 机床整机拓扑结构模型 | 第37-40页 |
| 2.3.2 机床整机的面向对象模型 | 第40-42页 |
| 2.4 设计知识集成 | 第42-46页 |
| 2.4.1 机床结构设计知识的特点 | 第42-43页 |
| 2.4.2 机床结构设计知识的表达、存储与集成 | 第43-45页 |
| 2.4.3 基于分析特征的CAD/CAE集成 | 第45-46页 |
| 2.5 基于iSIGHT平台的集成优化 | 第46页 |
| 2.6 基于拓扑结构模型的整机结构方案设计流程 | 第46-49页 |
| 2.6.1 整机拓扑结构选型与配置设计阶段 | 第48页 |
| 2.6.2 功能部件选型与结构件优化设计 | 第48-49页 |
| 2.7 小结 | 第49-51页 |
| 第三章 基于拓扑结构模型的整机结构概念设计 | 第51-87页 |
| 3.1 引言 | 第51页 |
| 3.2 机床参数化骨架模型 | 第51-61页 |
| 3.2.1 机床多级骨架模型 | 第51-53页 |
| 3.2.2 基于结构件/功能部件骨架模板的整机多级装配骨架建模 | 第53-60页 |
| 3.2.3 骨架模型的参数化驱动与更新 | 第60-61页 |
| 3.3 基于参数化骨架模型的几何建模知识集成 | 第61-66页 |
| 3.3.1 基于关联约束的概念设计知识 | 第62-64页 |
| 3.3.2 基于接口特征的几何建模知识集成 | 第64-66页 |
| 3.4 骨架模型的面向对象模型 | 第66-68页 |
| 3.5 基于规则的机床结构设计知识推理 | 第68-82页 |
| 3.5.1 推理信息模型 | 第68-71页 |
| 3.5.2 规则库的构建 | 第71-73页 |
| 3.5.3 基于规则的推理 | 第73-77页 |
| 3.5.4 整机结构关键设计参数的智能决策 | 第77-82页 |
| 3.6 静动刚度匹配设计 | 第82-85页 |
| 3.6.1 静刚度匹配设计 | 第82-83页 |
| 3.6.2 动刚度匹配设计 | 第83-85页 |
| 3.7 小结 | 第85-87页 |
| 第四章 机床整机结构方案设计 | 第87-113页 |
| 4.1 引言 | 第87页 |
| 4.2 整机结构方案快速设计基本思想 | 第87-89页 |
| 4.3 面向装配与有限元建模的功能部件建模方法 | 第89-97页 |
| 4.3.1 面向装配的功能部件参数化模型 | 第89-90页 |
| 4.3.2 有限元分析信息添加 | 第90-93页 |
| 4.3.3 功能部件选型过程 | 第93-94页 |
| 4.3.4 功能部件的面向对象模型 | 第94-95页 |
| 4.3.5 功能部件数据库 | 第95-97页 |
| 4.4 结构件参数化设计模板 | 第97-103页 |
| 4.4.1 基本结构参数化设计模板 | 第98页 |
| 4.4.2 筋板参数化设计模板 | 第98-101页 |
| 4.4.3 结构件的面向对象模型 | 第101-103页 |
| 4.5 基于关联特征的参数化建模 | 第103-108页 |
| 4.5.1 接口特征建模 | 第103-104页 |
| 4.5.2 关联特征建模 | 第104-105页 |
| 4.5.3 结合面信息添加 | 第105-106页 |
| 4.5.4 关联特征的面向对象模型 | 第106-108页 |
| 4.6 整机结构方案设计流程 | 第108-111页 |
| 4.6.1 初始化装配环境 | 第109页 |
| 4.6.2 主轴系统设计 | 第109页 |
| 4.6.3 进给系统设计 | 第109-110页 |
| 4.6.4 结构件设计与优化 | 第110-111页 |
| 4.7 小结 | 第111-113页 |
| 第五章 基于分析特征的CAD/CAE集成方法 | 第113-131页 |
| 5.1 引言 | 第113页 |
| 5.2 典型结合部有限元建模策略 | 第113-117页 |
| 5.2.1 弹簧-阻尼单元 | 第114页 |
| 5.2.2 滚珠丝杠-螺母副组件 | 第114-115页 |
| 5.2.3 导轨-滑块组件 | 第115-116页 |
| 5.2.4 轴承组件 | 第116页 |
| 5.2.5 螺栓连接结合面 | 第116-117页 |
| 5.3 CAD/CAE集成基本思想 | 第117-118页 |
| 5.4 基于分析特征的CAD/CAE集成 | 第118-128页 |
| 5.4.1 分析特征模型 | 第118-121页 |
| 5.4.2 模型参数提取及整机分析特征模型创建 | 第121-124页 |
| 5.4.3 分析特征映射 | 第124-128页 |
| 5.5 CAD/CAE/iSIGHT集成优化平台 | 第128-130页 |
| 5.5.1 CAD/CAE/iSIGHT集成 | 第128-129页 |
| 5.5.2 基于响应面法和NSGA-II的结构件优化流程 | 第129-130页 |
| 5.6 小结 | 第130-131页 |
| 第六章 机床整机结构方案设计系统及其应用实例 | 第131-159页 |
| 6.1 引言 | 第131页 |
| 6.2 机床整机结构方案设计系统 | 第131-134页 |
| 6.2.1 开发平台及开发工具选择 | 第131页 |
| 6.2.2 系统组成与功能模块 | 第131-134页 |
| 6.2.3 软件的稳健性与扩展性 | 第134页 |
| 6.3 应用实例1：框中框结构精密卧式加工中心改进设计 | 第134-153页 |
| 6.3.1 机床介绍 | 第134-136页 |
| 6.3.2 整机拓扑结构选型与配置设计 | 第136-140页 |
| 6.3.3 功能部件选型与结构件优化设计 | 第140-146页 |
| 6.3.4 整机装配建模 | 第146-149页 |
| 6.3.5 设计结果的有限元验证与对比分析 | 第149-153页 |
| 6.4 应用实例2：框中框结构精密卧式加工中心设计 | 第153-157页 |
| 6.4.1 机床介绍 | 第153页 |
| 6.4.2 整机拓扑结构选型与配置设计 | 第153-154页 |
| 6.4.3 功能部件选型与结构件优化设计 | 第154-155页 |
| 6.4.4 设计结果验证与分析 | 第155-157页 |
| 6.5 小结 | 第157-159页 |
| 第七章 全文总结与展望 | 第159-163页 |
| 7.1 全文总结 | 第159-161页 |
| 7.2 主要创新点 | 第161页 |
| 7.3 展望 | 第161-163页 |
| 参考文献 | 第163-173页 |
| 附录A | 第173-175页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第175-177页 |
| 致谢 | 第177-178页 |
