基于UNITY3D的新型减速器虚拟拆卸序列优化及仿真研究开题报告
2020-04-13 15:53:54
1. 研究目的与意义(文献综述)
人类社会发展的今天,正面临着资源和环境方面的严峻挑战。随着产品更新换代的日益加快,废旧机电类产品的数量急速增长,如果不能及时有效资源化,则不仅会造成严重的社会负担,浪费资源能源,还将对环境造成巨大的影响。因此,废旧产品的再制造和再利用已经引起当今社会的高度重视。拆卸作为产品高效利用和再制造的关键环节,直接影响再制造及产品回收过程的效率和成本。由于拆卸工艺的理论研究和实际应用价值,其序列生成与优化问题得到研究者们的广泛关注,所以学习拆卸的工艺及拆卸的理论研究尤为重要。
目前,国内外对于拆卸序列的生成与优化都有了深入的研究。文献[3-5]基于petri网建立了产品的拆卸模型,其主要区别在于petri网模型建立方法及其数学描述的复杂度。文献[6]运用python搭建混合现实虚拟拆卸环境,根据拆卸几何联系图得到产品的拆卸序列。对于序列生成,若需要对零件的拆卸经济性能、拆卸成本等因素进行考虑,可以使用petri网法较好地实现这一目标。对于拆卸序列的优化,可设计不同的优化准则遴选出预期最优拆卸序列。文献[8][10]采用分散搜索算法,利用线性加权函数将多目标优化问题转换为单目标优化问题,最终得到最优序列。文献[9][12]采用遗传算法,结合混合图进行约束条件检查,从而得到最优序列。文献[10]建立了不确定环境下的拆卸模型,并使用蒙特卡洛模拟算法进行序列优化,结果具有很好的可行性与有效性。文献[11]采用a*算法得到最佳的拆卸序列与拆卸时间。
本毕业设计旨通过文献阅读,以减速的拆卸为例,分析其基本结构与工作原理,介绍其拆卸工艺,并详细说明减速器如何基于petri网生成拆卸序模型,如何根据优化准则对拆卸序列进行优化。最终拟设计出一个教学式虚拟拆卸交互仿真系统,其中包括减速器的理论分析及数学模型的建立,关键零件的详细设计和优化,减速器整体与局部构件拆卸的交互仿真,让学生了解拆卸的方法,拆卸模型的建立,拆卸序列的生成,拆卸序列的优化,达到深入掌握拆卸工艺的目的。毕业论文的撰写一是对学生的知识相能力进行一次全面的考核,二是对学生进行科学研究基本功的训练,培养学生综合运用所学知识独立地分析问题和解决问题的能力,为以后撰写专业学术论文打下良好的基础。
2. 研究的基本内容与方案
通过对典型齿轮减速器原理了解,概述齿轮减速器的内部结构及其拆卸工艺。分析现有拆卸方案及其技术指标,根据零件拆卸影响因素,采用petri网法生成减速器的拆卸序列,并结合优化准则对生成的拆卸模型网路图进行序列优化,遴选出最优拆卸序列。最后设计交互仿真系统,包括建立优化减速器三维模型,编写脚本驱动减速器拆卸动画运行,设计ui让人与计算机实时交互。论文的主要内容包括:
0 研究背景和意义 :
3. 研究计划与安排
(1) 第1-4周:完成英文文献阅读和翻译;查阅相关文献资料,明确研究内容,
并整理开题报告。
(2) 第5-6周:熟悉solidworks、3ds max、unity等软件,掌握建模和编程方
4. 参考文献(12篇以上)
[1]李鹏.基于solidworks的齿轮减速器三维建模与仿真分析[j].机械工程与自动化,2018
(01):73-74.
[2]王莺, 叶菁. 基于solidworks的齿轮减速器三维设计及运动仿真[j]. 煤矿机械, 2009,