面向功能需求的产品适应性修改单元识别方法

针对产品内部单元修改操作的效应传导过程缺乏有效的分析方法,导致无法明确优先修改对象的问题,提出一种产品适应性修改单元识别方法。首先,建立功能需求与产品实例功能的量化匹配模型,借助可拓集方法将匹配结果划分为3个功能域,并通过多层"功能—行为—结构"纵向分解得到产品的功能—结构底层映射关系;其次,细化结构修改粒度至零件特征层,构建零件及特征的物元表达模型;在此基础上,构建以零件特征物元为节点的基元有向图,提出基于基元有向图的综合传导度计算方法,并以综合传导度作为产品修改单元的识别依据。最后,以某款螺蛳切尾设备的实例应用验证了所提方法的有效性和可行性。     

基于混合选择的多目标进化算法及其在优化设计问题中的应用

为解决实际工程中复杂的多目标优化设计问题,提出一种基于混合选择的多目标进化算法(HSMEA)。该算法首先采用融合角度与距离的动态选择策略对个体进行划分,随后采用基于两种不同机制的混合选择的策略对解进行进一步筛选,从而使最终选择的目标解在具有良好的收敛性的同时最大程度地保留解集的多样性。算法与4个多目标优化算法在一系列测试函数上的结果表明,算法具有良好的多目标优化问题处理能力。此外,通过在实际工程优化设计问题的对比实验与分析,验证了所提算法在处理实际工程优化设计问题上具有良好的性能与潜力。     

基于可拓创新方法的改进TRIZ研究

针对TRIZ在解决矛盾问题时存在的初始问题分析难、发明原理具体化难和概念方案量化评价难的问题,进行了基于可拓创新方法的改进TRIZ研究。首先利用基元模型形式化表达的SVOP模型描述系统的目标和条件,得到根源冲突,并利用TRIZ求解工具消解矛盾得到原理解;然后利用可拓事元形式表达该原理解,直接变换零部件得到概念方案;最后结合模糊优度评价和TRIZ理想度法则对其方案进行定量化评价。通过在裁剪传送系统上的应用,证明了所提方法的有效性和正确性。     

制鞋涂胶机器人转接点处速度规划及其ADAMS仿真研究

针对制鞋涂胶机器人涂胶运动不同轨迹段转接点处易产生冲击失步问题,提出了针对不同轨迹段转接处设置转接速度进行预规划的方法。首先在涂胶胶口处进行涂胶运动速度分析得到机器人上末端执行器的速度参数大小,然后对不同轨迹段转接点处进行了速度规划,最终在ADAMS上建立的涂胶机器人仿真模型上验证了速度规划结果。     

求解TSP问题的改进模拟退火算法

通过分析传统模拟退火算法的原理和存在的不足,提出了一个用于求解TSP问题的改进模拟退火算法。新算法增加了记忆当前最好状态的功能以避免遗失当前最优解,并设置双阈值使得在尽量保持最优性的前提下减少计算量。根据TSP和SA的特征设计了个体邻域搜索方法和高效的计算能量增量方法,加快了算法的运行速度。实验测试的结果表明,新算法比传统的模拟退火算法具有更快的收敛速度和更优的解质量。     

基于改进可拓学第三创造法的产品创新设计

针对可拓设计方法中第三创造法对现有产品模型的建立以及缺点列举中的不足,提出建立产品事元模型,并引入功能分析与因果链分析方法的改进第三创造法。该方法利用功能分析方法对产品的缺点进行分析,并通过因果链分析方法找出引起产品缺点的深层原因,以形成关键问题,最后运用第三创造法对关键问题的改进,得到产品创新设计方案。应用改进后的第三创造法,对现有普通断线钳进行创新设计并生成了多种不同的设计方案,对这些方案进行优度评价,选取优度最高者作为最终设计。设计结果验证了该方法的可行性和有效性。     

制造云服务组合异常自适应调整方法

为解决云制造环境下服务组合过程中出现的异常问题,提出了一种制造云服务组合异常自适应调整方法。通过建立异常处理模型对异常信息进行捕获、分类和抽象,并给出了一系列相应的异常调整策略,利用异常处理评测机制和异常自适应调整算法,实现服务组合对异常情况的自适应调整。实验结果表明,该方法能有效地解决异常问题,提高制造云服务组合的柔性。     

基于改进A*算法的移动机器人路径规划

为了解决较大场景下A^*寻路算法存在的内存开销大、计算时间长等问题,本文在A^*算法的基础上,结合跳点搜索算法,提出一种改进的A^*算法．该算法通过筛选跳点进行扩展,直到生成最终路径,扩展过程中使用跳点代替A^*算法中大量可能被添加到OpenList和ClosedList的不必要节点,从而减少计算量．为了验证改进A^*算法的有效性,分别在不同尺寸的2维栅格地图中进行仿真,仿真结果表明,相比A^*算法,改进A^*算法在寻路过程中扩展更少的节点,寻路速度更快,且加速效果随环境地图的增大更加明显．最后将改进A^*算法应用于移动机器人Turtlebot2进行对比实验．实验结果表明,在生成相同路径的基础上,改进A^*算法的寻路速度较A^*算法提高了约200%,能够满足移动机器人路径规划的要求．     

加工装配式流水车间节能调度建模与优化

为解决具有加工装配一体化的流水车间节能调度问题,以加工机器最小能耗为优化目标,建立加工装配式流水车间节能调度模型。该模型将装配线视为具有特殊约束的加工生产线,再结合考虑车间工件工序、装配工序、装配子件加工等约束条件。分别针对简单和复杂装配约束的问题,采用混合差分进化算法求解最小能耗下工件调度方案,并与自适应差分算法对比。实验结果证明了混合差分进化算法求解该问题的有效性。     

Q235钢表面熔覆镍基合金涂层的研究

利用热等离子弧熔覆装置在Q235钢表面熔覆Stellite Ni60合金粉末。在一定的熔覆工艺参数下可获得低稀释率的熔覆层,并且熔覆层与基体达到冶金结合。利用电子显微镜、XRD、电子探针等测试仪器对熔覆层的组织结构、化学成分进行了分析研究。结果表明,热等离子弧是熔覆处理中较为理想的加热源。