基于知识的参数化自行车车架后三角cad系统研究

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要自行车车架设计是自行车设计中最重要和关键的环节。自行车车架看似简单，因而造成国内设计、制造进入门槛要求低，生产厂家不注重产品品质，而主要在制造及管理过程中追求利润，在设计上与国际水平还有着较大的差距。车架CAD系统，作为提升车架设计效率和质量的手段，也就开始受到重视。目前，国内车架设计以及自行车CAD系统一般都是在二维平台上进行，其设计存在尺寸不能参数化、前一步设计调整则后续步步修改、车架设计知识不能很好地和CAD系统融合起来、设计效果不能实时显示出来等缺陷。本文就上

2、述问题进行了较深入的研究，并在三维设计技术的基础上，采用了基于知识的参数化设计技术，较好地解决了这些问题。在探讨了参数化设计技术特点和知识工程关键技术的基础上，针对自行车车架设计中的结构、形状、装配参数特点，分别采用了读入经验数据表、参数程序求解、手工录入或修改方法实现车架设计经验参数和知识的重复利用；在分析自行车后叉片设计特点及与平、立叉的关联特性的基础上，对不同的设计方案进行了详细分析，并采用自顶向下和自底向上相结合的方法，实现了后叉片的快速装配定位与平、立叉设计相关联；在分析了特征技术和U

3、DF特点的基础上，将UDF用于管件截面的设计上，使各种截面形状能不断重复利用，大大节省了约束草图尺寸和位置的时间。基于上述研究工作，作者与课题组其他研究人员合作开发了自行车车架CAD系统，并主要负责了车架后三角部分的设计和研究，使自行车车架设计工作从原来使用二维AutoCAD需两天时间到目前的只需两个小时就能出二维图纸，取得了良好的效果。关键词：自行车车架知识工程参数化CAD系统I华中科技大学硕士学位论文AbstractBicycleframedesignisthemostimportantan

4、dcrucialprocessinbicycledevelopment.Asthestructureofbicycleframeseemstobesimple,ithasalowthresholdtoenterthedomesticbicycledesignandmanufacturebusiness.Thedomesticmanufacturersattachmuchmoreimportancetoearnprofitfromthemanufacturingandmanagingprocess

5、esthanemphasizingonthequalityoftheproduct,andthereisabiggapbetweenthedomesticandinternationallevelsofbicycledesign.Asatooltoimprovetheefficiencyandqualityofframedesign,thebicycleframeCADsystemstartstodrawmoreandmoreattention.ThedomesticframeCADsystem

6、saregenerallydevelopedonthebasisof2Ddesigntechnology.Therearesomedisadvantagesinthesesystems.Forexample,thedimensionsarenotparameterized,usershavetostartoveragainifonestepiswrong,itisdifficulttoinvolveframedesignknowledge,anddesigneffectcannotbedispl

7、ayedinreal-time.Thisthesisstudiesontheaboveproblems,byusingparametrictechnologyon3Ddesignplatform,andthesolutionstotheabove-mentionedproblemsisprovided.Basedonthecharacteristicsofparameterizeddesignandkeytechnologiesofknowledgebasedengineering,andspe

8、ciallyaccordingtothecharacteristicsoftheconstruction,figure,assembly-parameterofbicycleframedesign,thearticlehasachievedrepeatedusingofexperientialparameterandknowledgebyadoptingmethodssuchasautomaticreadingexperientialdatasheet,computingparameterbym