[发明专利]基于接口数字化表达的客车底架模块连接方法

摘要

本发明涉及一种基于接口数字化表达的客车底架模块连接方法，在对底架模块详尽分析的基础上，根据其接口结构件的布置方向将模块接口分为插入式接口和承接式接口。采用节点网法对接口的预连接结构件进行定位，引入特征点法对结构件的预连接截面进行表征；基于上述分别构建两种模块接口的数字化表达模型，最后通过接口矩阵的母子关系实现模块间可连接性的判定，并在此基础上进行模块间的物理连接。

主权项

基于接口数字化表达的客车底架模块连接方法，其特征在于：定义模块接口的中心不动点为母节点，定义模块接口的坐标系是以该母节点为原点，以底架模块的预连接方向为X轴方向的坐标系；定义模块接口上各预连接件的连接截面几何中心对称点为子节点，各个该子节点在原点坐标系的坐标值为对应子节点的定位坐标；根据模块接口预连接件的布置方向将模块接口分类，分为插入式接口和承接式接口，预连接件分别为预插入件以及预承接件；(1)对于插入式接口：以一定次序对各个预插入件的子节点定位坐标进行汇总，定义为插入式接口定位矩阵M；以预插入件的子节点为基点进行发散创建特征点，每个预插入件连接截面都具有n个特征点，量取各特征点至其对应基点的相对方向和距离，获得各特征点的相对坐标；以一定的顺序将特征点坐标进行汇总，定义为该插入式接口的相对表征矩阵Q，则根据公式(1)获得该插入式接口的连接截面表征矩阵Q′：(2)对于承接式接口：定义范围矩阵：范围矩阵表示每一列元素为该列内最大数与最小数之间的任一实数值；定义矩阵的母子关系：若一个矩阵其每一列元素均落入另一范围矩阵对应列元素的范围，则二者存在母子关系；定义预承接件上承接截面相对于其子节点的承接范围为相对承接范围，该相对承接范围与对应子节点定位坐标的叠加即可获得该预承接件的绝对承接范围；定义各预承接件定位矩阵为范围矩阵，表示该预承接件几何中心线的绝对承接范围，将各预承接件的范围矩阵进行有序汇总，获得该承接式接口定位矩阵A；定义各预承接件的承接范围数字化表达为范围矩阵，表示该预承接件承接截面的承接范围，将各预承接件的截面承接范围矩阵有序汇总，获得该承接式接口的承接范围矩阵B；包括步骤S1，模块接口匹配的步骤，包括：S11，征调不少于两个底架模块：对用户需求进行分析，从数据库中征调满足功能和性能要求的至少两个底架模块；S12，模块接口开放形式查验：对底架模块的模块接口类型进行鉴别，得到至少一个插入式接口和一个承接式接口；征调或建立该插入式接口的插入式接口定位矩阵M以及连接截面表征矩阵Q′；征调或建立该承接式接口的承接式接口定位矩阵A和承接范围矩阵B；包括步骤S2，可连接性判断的步骤：对所有一插入式接口与一承接式接口构成的组合中，将插入式接口定位矩阵M与承接式接口定位矩阵A不存在母子矩阵关系或连接截面表征矩阵Q′与承接范围矩阵B不存在母子矩阵关系的组合排除，得到可连接的插入式接口与该承接式接口组合；包括步骤S3，底架模块连接的步骤：S31，令插入式接口与承接式接口的母节点重合，且将预插入件设于对应与预承接件上；S32，将预插入件与对应的预承接件固定连接。