题目：CAD系统中产品总体结构控制方法

 

产品设计是创新性思维和经验反复迭代的过程，它从根本上决定了产品的质量和综合竞争力。并行工程与先进制造技术的兴起，需要对定型产品进行总体结构控制，实现零部件的快速变型，且在修改过程中可以确保模型信息的相对独立。

根据设计对象的“重用”和“快速变型”这一特性，提出了多层级骨架模型的概念，多层级骨架继承了单骨架模型快速变型设计的能力，而且解决了单骨架模型信息传递过于冗余、零件详细设计基准完全依赖骨架的局限性，使得多层级骨架模型模式下可以灵活自如的处理“系列化”和“差异化”的功能模块单元。文章从多层级骨架的层次结构和装配特征、建模的方法和步骤等方面对多层级骨架模型进行了详细论述。

本文还研究了参数化技术和特征建模的内涵，并对特征进行了详细的分类。同时，调研了主流CAD系统对于不同类型零件特征信息的语义描述方法。在此基础上，对不同类型的特征进行了参数提取，论述了利用控制参数驱动不同类型特征变化的方法。

本文详细阐述了总体结构控制方法的内涵，将多层级骨架模型技术、基于特征的参数化技术、模块化设计方法相结合，建立了完整的产品设计全过程的信息描述，使与产品总体控制有关的设计信息得到了自上而下的控制，并能够在产品的不同层级之间进行共享和传递。同时，针对大型复杂产品和结构简单产品两种不同类型，文章给出了两种参数驱动实现方案。

最后对CAD系统中产品总体结构控制方法进行了验证，实现了Pro/E平台下航天器工装支架车的快速变型并建立了工装零件库。具体来说，首先对支架车的总体结构进行了基于功能的模块划分，对变型所需的控制参数进行了提取。然后利用Pro/E平台参数化设计航天器工装支架车，构筑了各模块的模型库。最后建立了控制参数与特征之间的驱动关系，实现了支架车的快速变型，验证了总体结构控制方法在理论和工程应用上的可行性。