基于大数据和软件仿真的农机数字化设计云平台构建

在传统设计模式的基础上,针对机械产品设计领域中设计方法复杂、设计成果重用度不高、设计时长难控制等问题,基于大数据协同计算处理和分布式存储原理,提出了农机数字化云平台的构建方案。结合收割机部件参数化变型设计技术和云平台并行工作原理,构建了基于云计算的农机零部件网络协同设计系统,并以收割机零部件设计为实例进行了验证。建模和仿真结果表明:采用云平台技术可以有效地提高农机零部件的数字化设计效率。     

基于云计算的农机三维数字化云服务平台设计

考虑现代农机市场对产品多样性、个性化和订单交付周期短等需求,结合云计算和三维数字化设计理念,提出了一种针对模块化农机产品的快速设计方法,并对设计理念、关键技术进行了深入的分析和可行性验证。利用云计算中的SaaS服务模式下应用系统的模型架构,构建了农机快速设计的三维数字化平台,选取农机设计过程中常用的零部件轴和齿轮等为研究对象,通过参数化建模,验证了基于云计算农机三维数字化设计平台的智能化和高效性。最后,通过农机设计周期、客户满意度和资源利用率等项目的评价,对传统方法和云设计方法进行了对比。对比结果表明:采用云服务对农机进行设计不仅可以提高设计效率和设计质量,而且能够充分利用设计资源,达到资源共享的目的。     

基于云平台和三维仿真技术的农机虚拟智能装配系统

云计算的产生和萌芽为农机设计制造企业实现资源共享和协同工作提供了一个新的解决方法和机会,基于此提出了一种基于服务的农机部件设计的仿真云平台模型,将云计算和面向服务架构(SOA)相结合,在云计算环境下实现设计仿真资源的共享和协同合作。为了验证方案的可行性,以农机减速器行星齿轮的设计为例,对农机部件虚拟装配系统云平台进行了测试。测试结果表明:采用云平台可以成功地建立农机部件的三维模型,利用云平台并行计算原理可以实现三维部件的装配和仿真,得到了农机部件的运动轨迹,相比不采用云平台而言,周期更短、效率更高,对于农机部件的三维设计和优化具有重要的意义。     

农机部件数字化远程协同设计和仿真模拟设计

网络化协同设计是进行智能制造、增强农机制造企业竞争力的重要方法和手段,在异地企业间进行农机部件协同开发设计,将极大地提高农机产品的设计和制造效率。为此,基于多媒体技术和教学平台框架,将协同设计思想和仿真软件引入到了农机远程数字化设计过程中,通过协同完成农机组装件,利用并行计算模拟仿真,有效缩短了零部件设计耗时,提高了农机产品的生产效率,对于提高农机的现代化设计制造水平具有重要的参考价值。     

基于云环境和有限元并行计算的农机产品数字化仿真

为了解决现代化农机复杂产品数字化分析和仿真的计算开支问题,提出了一种基于云计算的农机产品数字化仿真系统平台,该平台采用云计算的三层架构和服务封装的思想,将有限元分析仿真系统的功能需求划分成服务,为有限元提供云环境下的并行协同计算功能。采用虚拟化技术,将有限元设计资源利用云环境进行集中管理,实现了软件交付的灵活性和计算资源的共享。以农机部件的大变形支持结构为例,对系统的模型建立、作业管理和数据处理3个方面进行了实例验证。仿真结果表明:采用云环境的并行计算后,其计算的收敛精度和计算效率都有了较大幅度的提高,能够计算大变形的农机部件结构,且资源的共享率较高,实现了农机部件的数字化、协同化设计。     

基于智能制造和大数据挖掘的农机数字化设计研究

介绍了智能制造和大数据挖掘的概念和关键技术,结合农机制造行业过程的特性,设计了农机数字化设计整体框架及基于大数据挖掘的农机零部件选型模块,实现了一套基于智能制造和大数据挖掘的农机数字化平台,可以实现农机零部件的协调和智能优化设计.实际应用表明:采用数据化设计平台可以提高设计人员之间的协同能力,大大缩短了农机开发周期.     

基于云平台和虚拟仿真软件的农机部件智能制造系统

为了提高农机零部件设计制造的智能化水平,基于云平台和虚拟仿真软件,将智能制造系统引入到农机部件的设计和生产过程中,利用云平台的虚拟共享存储资源和协同并行计算方式,极大地提高了部件生产过程虚拟仿真的能力和水平,为智能化制造提供了必要的条件.为了验证方法的可行性,采用云平台技术对农机部件的智能制造过程进行虚拟仿真,结果表明...     

光电检测与视觉设计在农机化数字设计中的应用

在农机及其零部件的设计过程中,为了提高复杂零部件的设计效率和视觉传达效果,将光电检测和视觉设计技术引入到了农机的设计过程中,实现了农机部件建模和外观造型的数字化设计。为了验证方案的可行性,以农机发动机盖板的设计为例,采用数控三维坐标测量机采集了盖板的点云数据,并导入到了UG软件中,建立了三维模型,最后通过视觉设计方法,对三维造型进行了优化,得到了具有动感和安全稳重性能的盖板造型,为农机三维造型的设计提供了新的数字化设计方法。     

基于虚拟机械制造技术的农机件智能CAPP技术研究

为了提高农机部件批量设计和生产的效率与质量,以CAPP智能系统为基础,提出了一种具有虚拟制造功能的农机件智能化CAPP系统。基于农机部件加工制造的设计需求,从整体到局部设计了CAPP系统基本框架,并采用三维建模、工序自动生成和零部件虚拟制造验证等方法进行了设计,建立了农机零部件信息系统和工艺数据库。根据累计和质量控制图与休哈特控制图,结合VB软件编程技术,对CAPP的误差检测功能进行了算法设计。最后,通过采集和输入农机零件的参数进行了工艺过程设计,并利用CAPP系统实现了工艺过程的自动化生成和实时监测系统的误差状态,完成了叶轮的虚拟加工,进而验证了农机部件设计制造智能CAPP系统的可行性。     

农机零部件现代加工技术研究

农机的叶轮和发动机弯管等复杂零部件属于农机的核心零部件,如果采用传统的加工方式,不仅加工效率低,表面加工质量也较差,且刀具磨损和材料浪费严重,增加了生产成本。为此,将现代机械加工技术引入到了农机零部件的设计制造过程中,包括五轴数控加工和3D打印技术,并以农机部件叶轮和发动机弯管的制造论证了方案的可行性。其中,叶轮的五轴加工主要采用曲线拟合的方式,发动机弯管的加工采用直接成型的方法。加工结果表明:采用五轴数控加工和3D打印技术可以有效地提高零部件的生成效率,降低设计生产成本,提高机械加工的质量,对于提高现代化农机制造水平具有重要的意义。     

基于云计算的农机部件数字化车间集成技术研究

为了提高农机加工的现代化和数字化水平,降低设计成本、缩短设计周期、提高农机部件的加工质量,结合复杂零件CAD/CAPP/CAM集成系统,采用数字化虚拟仿真技术,提出了一种基于云计算平台的农机数字化车间集成技术,并提出了基于叶贝斯分类算法的云资源优化配置算法。该技术平台通过统一的零件模型信息源实现了零件几何信息和非几何信息的共享,改进了传统的CAD、CAPP、CAM系统的不足,简化了其数字化制造工作,大大提高了企业的生产效率。以农机部件的数字化加工虚拟仿真为例,对农机部件加工刀具轨迹进行了平台测试,结果表明:利用平台的云搜索功能可以有效地确定刀具走刀方式,生成刀具轨迹,对农机现代化加工水平的提高具有重要的意义。     

会计信息化技术在农机现代化设计中的应用 —基于云计算系统

随着信息网络时代的不断推进,云计算模式作为一种新型的互联网计算模式被应用于中小企业会计信息化管理中。与会计信息化管理系统类似,农机现代化数字设计系统被引入云计算技术,可以通过云协同设计、云并行计算及云仿真等提高农机零部件设计的效率。为了验证方案的可行性,以农机拖拉设备变速箱的设计为例,对云平台设计系统进行了测试,并通过协同仿真设计成功地完成了变速箱箱体的装配和生成透视图。最后,对使用云平台后的建模和装配效率进行了对比,结果表明:采用云计算技术可以有效提高农机设计系统的效率,对于农机数字化系统的设计具有重要的意义。     

农机CAE服务平台研究——基于云计算和快速设计技术

针对现代化农业对配套农机的迫切需求,考虑农机市场需求的多样性和个性化,为了缩短设计周期,提高现代化农机的设计效率,结合现代资源分布式管理技术,提出了一种融合云计算和参数化、模块化快速设计的农机CAE服务平台,并对其关键技术、设计理念和实现过程进行了深入的研究。在SaaS服务模式下,基于农机部件的模块化和参数化设计理念,构建了农机部件的CAE参数化建模和有限元分析云服务平台,并以有限元协同仿真计算为研究对象,验证了农机设计制造云服务平台的可行性。由典型农机收割机部件的建模和有限元分析发现:云设计制作服务平台可以快速地通过输入参数方法得到收割机支持件,并实现高速的有限元分析,在现代化农机设计中具有可行性。     

农机零部件加工中五轴数控加工中心刀具算法应用

为了解决复杂农机零部件的高精度加工难题,在加工工序中引入了五轴数控加工技术,并采用自适应差分算法对加工刀具的轨迹进行了优化,从而有效提高了农机复杂零部件的加工效率和加工精度。在五轴数控加工过程中,需要建立切削模型,但五轴加工过程中的刀具矢量是不断变化的,其计算较为复杂,而本次引入的自适应差分算法可以利用初始化参数数据和曲线拟合方法,确定最佳的走刀轨迹。为了验证算法的可靠性,对刀具轨迹优化效果进行了仿真测试,测试结果表明:采用刀具优化算法后在复杂的零件拐角部位可以得到更佳的走刀轨迹。最后对系统进行了实际的加工实验测试,测试结果表明:采用该数控加工系统可以得到高精度的复杂农机部件的加工效果,为现代农机复杂零部件的加工提供一种新的方向。     

农机数字化设计平台研究 —基于大数据的多媒体网络

制造业信息化的发展促使许多农机企业建立起相应的CAD/CAM软件环境平台,并进行数字化的设计仿真和制造,取得了显著的效果。为了提高农机数字化平台的设计效率,将大数据和多媒体网络技术引入到了农机平台的设计上,通过交互式协同设计和参数化设计,工程师之间以及企业的各个部门之间可以进行协作,有效缩短了设计周期。为了验证方案的可行性,以蜗轮蜗杆的设计为例,对平台的设计效果进行了验证。由建模的效率可以看出:采用农机数字化设计平台后设计效率有了明显的提高,对于农机现代化设计制造技术的提高具有一定的借鉴意义。     

基于模糊多准则决策算法的农机部件参数化设计

精细农业的实现离不开高精度农机的支持。为了提高农机的设计精度,有效的缩短设计周期,提出了一种基于模糊多准则决策算法的农机部件参数化优化方法。该方法基于Solid Works建模软件和VB编程软件的兼容性接口,可通过VB编程来实现自动化和参数化建模过程,提高了农机零部件的设计效率,利用模糊多准则算法对零件的尺寸进行优化,从而有效地提高了农机零部件的设计精度。以农机部件液压缸的设计为例,通过参数化建模方法自动建立了一级缸和二级缸的模型,结果发现:使用模糊多准则决策算法可提高设计效率和经济效益,缸体的结构力学性能也得到了有效优化。     

协同SaaS平台的数据安全模型研究——面向农机数字化设计产业链

齿轮是现代重型拖拉机的重要部件,在拖拉机数字化设计过程中,齿轮的设计是较为繁琐的,并且齿轮的种类较多,不同的种类绘制方法是不同的。为了简化齿轮的设计过程,提高拖拉机齿轮的设计效率,提出了一种基于参数化设计的齿轮设计方案,并将其引入到了农机数字化设计协同SaaS平台中,同时为了保证数据的安全性,设计了数据安全模型。为了验证该方案的可行性,以拖拉机普通齿轮和锥形齿轮的设计为例,对齿轮的设计效率进行了验证,测试结果表明:采用参数化设计方案可以快速地生成普通和锥形齿轮;将参数化设计方法引入到了SaaS协同设计平台中,对数据安全性加密的效率进行了验证,验证结果表明:加密数据和普通数据的存储时间相差不大,从而验证了数据加密的快速性,为协同数字化设计平台的设计提供了较有价值的参考。     

数字农机部件智能化装配三维虚拟仿真技术研究 —基于云平台

在农机零部件设计过程中引入基于云平台的数字化设计方法,可以在计算机上方便地确定、修改设计程序,逐步优化设计方案,通过云计算运动仿真实验,还可节省建立试验台、安装测试设备和测试仪表等有关的费用,更快地确定影响设计方案性能的敏感参数,达到最优化设计目的。为了验证方案的可行性,采用Pro/E建立了农机发动机的零部件三维模型,并利用三维虚拟装配技术对零部件进行了虚拟装配,最后采用云平台技术和运动仿真方法对装配体的性能进行了测试。仿真结果表明:采用云平台虚拟装配方法不仅可以有效地对农用发动机实际作业过程进行仿真,还可以缩短设计开发周期,提高设计效率。     

基于Pro/E的农耕机优化设计

为了提高农耕机零部件的设计效率,实现农机的数字化设计,将Pro/E软件引入到农机设计过程中,通过零部件的有限元分析,实现了零部件的优化设计。以耕种播种一体机的播种装置设计为例,建立了装置的三维模型,并利用有限元分析模块对装置进行了仿真分析,得到了装置的应力分布情况。在进行农耕机零部件机械设计和优化时,可以参考得到的最大应力分布数据对装置的结构进一步优化,从而设计出性能更好的农机产品。     

基于大数据预测模型的农机数字化设计研究

首先,介绍了大数据的基本概念,设计了基于BP神经网络的大数据挖掘模型,并基于Pro/Engineer实现了农机产品模型参数化设计,基于大数据预测模型实现了农机数字化设计系统。实验结果表明:系统能够快速设计出农机零部件,可较大幅度降低设计周期,减少产品设计修改次数,对于现代化农业设计制造具有重要意义。