基于三重接口的卷筒组可适应性数字化平台开发

针对目前机械行业客户导向的市场需求,提出一种基于三重接口的可适应性数字化平台的设计方法。以起重机卷筒作为对象,结合其设计特点,引入可适应设计的概念,并对卷筒设计进行可适应性规划。基于数字化平台技术,将三重接口技术运用于平台开发,给出了三重接口实现的基本流程。最后,本文采用VB6.0作为开发软件,基于三重接口技术,结合Access、Solidworks和Ansys通用软件,建立了卷筒组的可适应性数字化平台。     

基于模糊信息公理的设计方案评价方法及应用

针对产品设计过程中方案评价的特点,提出了一种基于模糊信息公理的设计方案评价方法.该方法利用信息公理与模糊数学原理将模糊信息数值化,决策者不必给出各评价指标的权重,只需确定各指标的设计范围和系统范围,通过计算各指标的信息量,求出每个方案的总信息量,即可比较各方案的信息量大小,确定最佳设计方案;同时,根据用户需求,可以修改各评价指标的设计范围,得到满足不同偏好的满意方案,使整个评价过程更加灵活.为满足模糊评判的需要,说明了模糊系统范围的含义并对模糊信息量的计算公式加以适当的修正.将该方法应用于变幅机构吊重水平位移补偿系统的设计评价中,验证了其有效性.     

基于可适应产品平台的产品族配置方法研究

为更好地快速应对市场的多样化需求,引入可适应产品平台的概念,在分析电力液压块式制动器特点的基础上,提出了基于可适应产品平台的产品族配置方法。以公理设计为指导框架,进行电力液压块式制动器功能要求-设计参数的映射,建立其公理设计矩阵,构建设计关联矩阵并对其进行关联度分析,确定设计参数在产品平台中的共享策略,实现了快速响应用户需求的产品配置。     

独立公理在多目标优化设计中的应用研究

将公理设计理论引入优化设计中,阐述基于公理设计的优化设计思想,提出基于独立公理的多目标优化设计方法.通过确定主要的设计参数,将设计参数按无耦合设计的形式分组,生成函数依赖关系表,依照一定的次序对各目标函数进行优化,并给出基于独立公理的优化设计流程.实例结果表明,该方法简便可行,可为圆柱螺旋压缩弹簧以及其他产品的设计提供一种新的方法.     

基于知识重用的门式起重机快速设计方法

为了快速满足用户对起重机个性化的需求,提出了基于知识重用的起重机快速设计方法。采取模块编码、数据库、规则表示法等对相应的设计知识进行表达,建立起重机设计知识库,然后基于实例推理技术对起重机进行相似度计算、实例检索,并对新产品进行有限元分析,最终输出新产品并更新实例库。设计过程以Soildworks、Access、VB、Ansys为工具支撑,进行参数化建模、设计参数存储、相似度计算、有限元分析等,以此来快速地完成起重机设计。     

面向可适应性的稳健性产品平台规划方法

为更好地快速响应市场的多样化需求,引入面向可适应性的产品平台结构概念。根据稳健设计与可适应设计在提升产品适应外部环境变化的能力、考虑设计变更及以低成本获得高质量产品方面的一致性,提出了面向可适应性的稳健性产品平台规划方法,在产品平台规划初期就开始考虑产品的稳健性,并使设计具有可适应性,以避免后期出现大的返工。以公理设计理论为指导,通过“Zigzagging”映射,依照功能需求分析及三种类型的划分,合理提炼特征设计参数,建立产品平台的功能要求和设计参数矩阵。将灰色系统理论应用到产品平台的稳健设计中,结合试验设计与关联度方差分析,合理识别平台参数和变型参数。然后分两阶段进行稳健优化,确定产品族基体产品和每个变型产品的设计参数的最佳设计方案。通过卷筒组产品族的规划实例,说明了该方法的可行性和实用性。     

面向可适应性的模块化产品族层次关联优化设计

考虑到产品族设计中产品平台的可适应性,将产品模块分为公共模块、可适应性模块和定制模块。针对平台模块与个性化模块间的层次关联特性,建立了产品族层次关联优化模型,上层模型以产品族的设计成本为目标,用于对平台模块的优选;下层模型在上层平台模块的制约下以各个变型产品的设计成本为目标,用于对各个变型产品个性化模块的优选。利用基于遗传算法的混合算法对模型进行求解。最后以卷扬机产品族实例验证了该模型和算法的可行性,同时,制造商可以在较低成本的前提下快速响应不同客户对产品性能的要求。     

考虑两两模块之间关联关系的产品模块划分方法

针对产品模块化设计问题,考虑了零部件之间的非对称及两两模块之间关联关系,提出了一种产品模块划分方法。通过设计结构矩阵来表达产品零部件之间的关联关系,利用FCM算法对零部件进行聚类,分析了两两模块之间可能存在不同的依赖关系,以模块内聚度和模块间耦合度为目标,建立了模块度准则,从而得到合理的模块划分方案。最后以起重机吊钩组为实例说明了产品模块划分过程。     

公理设计与稳健设计的统一关系研究

在分析公理设计理论和稳健设计方法的特点基础上,深入探讨独立公理和信息公理与稳健设计的关系,揭示公理设计与稳健设计之间的内在联系,并建立它们之间数学上的联系。由于公理设计和稳健设计都有各自的优势,在产品质量稳健设计过程中,两者之间又具有一致性,因此可以融合公理设计和稳健设计,实现它们之间的优势互补,从而可以延伸公理设计改善产品设计质量的功效和扩展稳健设计的通用性。最后以两个实例验证说明公理设计与稳健设计之间的关系。     

面向等离子熔射制模的耐高温复合材料的制备及性能研究

通过粘土与莫来石粉末的混合,采用聚乙烯醇作为粘结剂,制备耐高温复合原型材料。通过力学性能分析、焙烧后收缩率研究以及焙烧后微观形貌分析等,表明制备的耐高温原型复合材料具有素坯弯曲强度高以及焙烧后收缩率小的良好性能,适合于等离子熔射制模技术中耐高温原型的直接快速制造。