2009年：构建面向数字样机的集成设计信息模型与协同仿真环境

本文档标题《支持数字样机设计的集成设计信息建模 (2009年)》主要探讨了在2009年背景下，针对产品设计过程中的数字化转型，如何通过整合和优化信息建模技术来支持虚拟样机设计。作者肖立峰，来自北京航空航天大学机械工程及自动化学院，提出了一个关键的研究议题：以产品仿真模型和设计活动为核心，构建一个高效的信息模型体系。 论文的主要内容包括对面向数字样机的产品设计信息建模的深入分析。首先，它明确了产品设计控制对象，将其分为反映产品静态特性和动态特性的信息元（例如尺寸、材料属性、性能参数等）以及反映设计活动的设计元（如设计规则、流程步骤等）。这些元模型是构建数字样机的基础，它们确保了设计信息的准确性和一致性。 作者详细地阐述了从三个主要方面构建数字样机对象信息模型：产品几何仿真，涉及产品的三维几何形状和结构；物理仿真，涉及产品的力学行为和性能模拟；行为仿真，关注产品的动态行为和交互特性。这样，通过这些模型，设计者能够模拟真实世界中的产品行为，进行早期验证和优化。 设计过程控制信息模型则聚焦于设计树对象、设计角色对象和资源配置对象，这些元素帮助管理设计团队的工作流程，分配任务，跟踪进度，以及优化资源使用。通过这种方式，设计团队可以实现分布式协作，提高设计效率。 最后，基于这些信息模型，论文构建了一个面向数字样机的分布式产品协同设计仿真环境，这个环境促进了设计师之间的实时交流与协同工作，使得远程设计和虚拟测试成为可能。这种环境对于现代制造业来说，具有显著的价值，因为它降低了实物原型制作的成本，缩短了产品上市时间，并提高了产品质量。 这篇文章为读者提供了一种创新的方法论，展示了如何通过集成设计信息建模技术，驱动产品设计向数字化和智能化方向发展，对于产品开发过程中的高效管理和优化具有重要的理论和实践指导意义。