基于分层设计的插装阀集成块CAD方法

核心提示： 集成块中元件的布局涉及到的设计变量较多，包括元件安装基面、安装角度以及在面上的安装位置，基于分层设计的插装阀集成块CAD方法(4)，在本文所述的分层设计中，层的上下两面作为结合面，3插装阀集成块CAD优化设计系统利用分层设计的方法调用各层相应的功能块，根据块中己有的数据和信息确定个元件的布

集成块中元件的布局涉及到的设计变量较多，包括元件安装基面、安装角度以及在面上的安装位置。在本文所述的分层设计中，层的上下两面作为结合面，故安装面的集合为face ={前、后、左、右};安装角度通常采用直角，构成一个安装角度集合angle={ 00 ，900，1800，2700};面上的安装位置用面的相对坐标来表示coordinate= {x,y}。若对回路内每个元件都进行布局优化，则由于集成块布局问题本身具有的建模复杂性和NP完全的性质，每增加一个布局元件，都会大大增加布局求解的计算量和难度。为此，针对插装阀元件数目多的结构特点，对插装阀基本功率回路内元件的相互位置关系布置采用确定非可变的方案，将基本回路作为一个不可变的整体参与到集成块的设计中，这样，只需对一个元件进行布局，其他元件的位置都可由该元件位置计算得出，大大减少了布局计算的工作量，加快了设计进程。

2.3 分层设计实例

为具体说明功能块与分层设计在插装阀集成块设计中的应用与实现，以一个简单的插装阀系统实例来说明基本功率回路的划分和层的设计。为简化问题，只对系统的主油路进行了分析，如图2.

由原理图 2a可以看出，本系统由一个四通回路和两个三通回路组成。根据本文功能块和分层设计思想，可作如下处理:1区中的四通回路直接作为集成块的一层来处理，2区和3区中的两个三通回路合并作为集成块上的一层来实现，如图2b。这样，利用分层设计思想，将上述两层合并，即完成整体集成块的初步结构设计，其上层包含两个三通回路及压力表支路，下层实现一个四通回路，整个集成块层次鲜明，结构清晰，而且设计简单快捷。

3　插装阀集成块CAD优化设计系统

利用分层设计的方法调用各层相应的功能块，根据块中己有的数据和信息确定个元件的布局位置，结合元件安装角度孔道连通方法进行集成块孔道网络优化设计。集成块CAD优化设计各环节之间的关系如图3.