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Simulation of Mating Between Nonanalytic Surfaces Using a Mathematical Programing Formulation

机译：使用数学编程公式模拟非解析表面之间的配合

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In this paper, we describe a new method for simulating mechanical assembly between components that are composed of surfaces that do not have perfect geometric form. Mating between these imperfect form surfaces is formulated as a constrained optimization problem of the form "minimize the distance from perfect fit, subject to noninterference between components." We explore the characteristics of this mating problem and investigate the applicability of several potential solution algorithms. The problem can be solved by converting the constrained optimization formulation into an unconstrained problem using a penalty-function approach. We describe the characteristics of this unconstrained formulation and test the use of two different solution methods: a randomized search technique and a gradient-based method. We test the algorithm by simulating mating between component models that exhibit form errors typically generated in end-milling processes.
机译：在本文中，我们描述了一种新的方法，用于模拟由不具有完美几何形状的表面组成的零部件之间的机械装配。这些不完美的模板表面之间的配合被表述为形式的约束优化问题，即“最小化与完美配合的距离，并且不受组件之间的干扰”。我们探索了这种交配问题的特征，并研究了几种潜在的求解算法的适用性。通过使用罚函数方法将约束优化公式转换为无约束问题，可以解决该问题。我们描述了这种不受约束的公式的特征，并测试了两种不同求解方法的使用：随机搜索技术和基于梯度的方法。我们通过模拟零件模型之间的配合来测试该算法，这些零件模型表现出通常在立铣刀过程中产生的形式错误。

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