[发明专利]一种基于模型系统工程的机械产品零部件设计方法及工业软件

权利要求书

1.一种基于模型系统工程的机械产品零部件设计方法，其特征在于，基于模型系统工程在系统匹配仿真确定零件设计参数后，基于从零件设计参数生成设计域模型的准则，自动生产零件的设计域，基于设计域的拓扑优化设计与加工工艺要求确定零件几何结构模型，基于试验验证改进所形成的几何结构模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于模型系统工程的机械产品零部件设计方法，其特征在于，基于模型系统工程包括产品设计流程和产品试验验证流程，所述产品设计流程和所述产品试验验证流程之间相互循环反馈。

3.根据权利要求2所述的一种基于模型系统工程的机械产品零部件设计方法，其特征在于，所述产品设计流程包括以下步骤：

步骤11，通过功能分析法确定系统组成，输出系统组成；

步骤12，根据系统组成，建立系统匹配仿真设计模型与子系统仿真设计模型，基于系统或子系统仿真设计模型，输出零件结构的设计参数；

步骤13，基于零件结构的设计参数建立零件结构设计域模型；

步骤14，基于零件结构设计域模型，进行网格划分，形成网格模型；

步骤15，基于网格模型进行拓扑优化的结构设计与加工工艺要求确定各零件的结构设计模型。

4.根据权利要求2所述的一种基于模型系统工程的机械产品零部件设计方法，其特征在于，所述产品试验验证流程包括以下步骤：

步骤21，根据零件设计，进行零件仿真结果试验验证，若验证合格，输出合格结论，若验证不合格，进行零件整改；

步骤22，根据零件仿真结果试验合格结论，进行零件装配子系统试验验证，若验证合格，输出合格结论，若验证不合格，进行零件装配子系统整改；

步骤23，根据零件装配子系统试验合格结论，进行整体集成系统试验验证，若验证合格，输出合格结论，进行产品设计确认；若验证不合格，进行整体集成系统的整改。

5.根据权利要求4所述的一种基于模型系统工程的机械产品零部件设计方法，其特征在于，零件仿真结果试验验证零件的结构设计模型是否合格，当零件的结构设计模型通过仿真或试验验证不合格，则进行零件模型的不合格整改；结合系统或子系统匹配仿真设计的零件设计参数，进行设计域的改进设计与对应的网格划分优化进行零件模型的改进设计；而后基于拓扑优化方法与加工工艺要求再次生成零件的结构设计模型，并进行零件验证，若验证不合格，继续进行零件不合格整改，整个过程形成零件整改循环反馈系统。

6.根据权利要求4所述的一种基于模型系统工程的机械产品零部件设计方法，其特征在于，零件仿真结果试验验证零件的结构设计模型是否合格，当零件的结构设计模型通过仿真或试验验证不合格，则进行零件模型的不合格整改；基于已有的结构设计模型，直接进行零件的结构改进设计，并进行零件验证，若验证不合格，继续进行零件不合格整改，整个过程形成零件整改循环反馈系统。

7.根据权利要求4所述的一种基于模型系统工程的机械产品零部件设计方法，其特征在于，当零件装配子系统试验验证不合格，进行零件装配子系统不合格整改；基于系统匹配仿真设计结果改进子系统的设计参数，并基于子系统改进后的设计参数进行零件改进设计，并进行零件与子系统的验证，若验证不合格，再次进行零件装配子系统整改，整个过程形成子系统-零件的整改循环反馈系统。

8.根据权利要求4所述的一种基于模型系统工程的机械产品零部件设计方法，其特征在于，当整体集成系统试验验证不合格，进行整体集成系统不合格整改；结合整体集成系统改进设计参数和功能分析法确定的系统组成，进行整体系统的改进设计，并基于整体系统改进后的设计参数进行子系统、零件的改进设计，并进行零件、子系统与整体系统的验证，若验证不合格，再次进行整改，整个过程形成系统整改循环反馈系统。

9.一种基于模型系统工程的机械产品零部件设计方法的工业软件，其特征在于，包括采用权利要求1-8任一项所述的基于模型系统工程的机械产品零部件设计方法的工业软件。

10.根据权利要求9所述的一种基于模型系统工程的机械产品零部件设计方法的工业软件，其特征在于，所述设计方法及所述工业软件可对产品制造与用户使用反馈的改进已经进行设计的修改,系统的设计修改根据制造与用户使用所对应的系统层级确定。