申请/专利权人：中国科学院大学

申请日：2024-04-17

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN118260821A

主分类号：G06F30/10

分类号：G06F30/10;G06F17/10;G06F111/04

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.28#公开

摘要：本说明书实施例公开了一种基于约束摄动的几何公差计算方法，方案包括：几何特征输入、约束与公差设置、约束摄动模型构造、约束状态判断、公差模型计算、目标公差输出。本发明技术方案提供一种新的公差问题计算方法，能够有效求解环形误差链和过约束条件下的公差问题，能被有效应用于二维、三维公差分析系统。

主权项：1.一种基于约束摄动的几何公差计算方法，其特征在于，所述方法包括：S101：几何特征的输入，用于输入构造公差问题所需要的几何特征，具体包括：用户将创建或导入的几何模型放置在同一装配坐标系下，通过选择相关的几何特征用于步骤S102的约束与公差条件设置，支持的几何特征包括点、线、面、柱面、球面，不包括自由表面；S102：选取步骤S101所输入的几何体设置约束与公差条件；所支持的约束包括CAD装配模块所包含的全部约束类型；根据控制参数的有无，约束分为带参约束和无参约束，所述带参约束包括距离、角度，所述无参约束包括平行、垂直、接触；其中，所述带参约束允许设定偏移值，支持常数和区间两种偏移值类型；所述公差条件的设置通过带参约束的偏移值，或通过平行度、垂直度固定公差类型；步骤S103：利用步骤S102中所设置的约束、公差条件构造约束摄动模型，用于几何公差计算，约束摄动模型表出为：FX+ΔX,P+ΔP＝FX,P+JXΔX+JPΔP+o||ΔX||2+||ΔP||2＝01其中，X表示坐标向量，其分量xi为系统中的几何体坐标参数；ΔX为X的摄动向量，其分量Δxi为xi的偏移值，P表示约束参数向量，其分量为包括距离、角度在内的几何约束参数，ΔP为P对应的摄动向量，其分量Δpi为pi的偏移值，由步骤S102中所设置的约束偏移值与公差条件确定；当公差条件为包括上下偏差、平行度在内的公差域时，Δpi表出为闭区间与Δpi表示Δpi的上下界，FX,P为公差问题处于名义尺寸时的约束方程组，有FX,P＝0，JX和JP分别为约束方程组FX,P对X和对P的雅克比矩阵，表出为： 其中f为FX,P中的方程，x和p分布表示X和P的分量；通过步骤S101与S102确定一组FX0,P0＝0用于JX和JP计算；o||ΔX||2+||ΔP||2为残差项；步骤S103：根据步骤S102所设置的几何约束与公差条件，将其转化为相应的约束摄动模型并合并，供后续步骤进行公差计算；步骤S104：利用步骤S103所构造的约束摄动模型进行约束状态判断；所判断的约束状态分为过约束、非过约束两种；若矩阵JX,JP的行不满秩，或矩阵JX,JPT的零空间维度大于零，则系统为过约束，否则，系统为非过约束；步骤S105：根据步骤S103所构造的约束摄动模型与步骤S104所确定的系统约束状态进行几何公差计算，支持极值公差、概率公差两种公差计算模型。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院大学 一种基于约束摄动的几何公差计算方法

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