起重机桥架广义模块化快速设计的研究与实现

简述了广义模块化设计的基本概念.结合桥架产品的功能结构特点和设计过程,提出了桥架模块划分、模块组合、接口设计和信息化编码的方案.在分析桥架广义模块化设计实施流程的基础上,给出桥架快速设计系统的总体结构,并就系统实现过程中的关键技术问题进行了详细说明.以Visual Basic,Access和Solid Works API为开发工具,建立了桥架产品库、模块模板库、模块实例库、模块接口库以及包含产品设计、设计资源管理、用户管理三个部分的快速设计系统,并结合实例进行了验证.     

面向起重机起升机构CAD/CAE设计的知识重用方法研究

为快速响应竞争日趋激烈的市场需求,提出面向起重机起升机构CAD/CAE设计的知识重用方法.结合起重机设计特点,研究了知识重用相关理论,知识的特点、分类及表示方法.研究了基于规则推理(RBR)和基于实例推理(CBR)的混合推理的知识重用技术,包括知识库、规则库、实例库的建立方法,模块实例的检索、修改方法等.分析了起重机起升机构参数化CAD/CAE设计的知识重用的实现过程,以起升机构组成模块CAD/CAE设计实例进行说明.面向起重机起升机构CAD/CAE设计的知识重用方法,为起重机等机械产品系列开发提供方法依据.     

起重机桥架参数化设计系统开发

针对起重机设计中桥架自重过大、耗材多等问题,提出一种参数化设计方法。分析设计了起重机桥架参数化设计系统的4个模块,制定了系统设计流程。基于Matlab优化工具箱分别对桥架中主梁、端梁进行优化设计,并借助于接口技术,实现Excel、Matlab和CAD软件之间的数据交换,将优化设计后的主梁、端梁用Inventor软件的二维和三维图形表示出来,较好地解决了起重机桥架参数化设计问题。     

桥式起重机桥架模块化参数化设计

研究了桥式起重机桥架模块化参数化设计系统的组成,采用了完全程序化参数建模与参数修改法建模两种实现方法,讨论了参数化特征库、标准件库和零部件等系统实现的关键技术,并将参数化设计思想扩展到工程图,实现了工程图的自动调整,改变了传统的2D设计手段,大幅度提高了桥式起重机桥架的设计效率。     

桥式起重机桥架附属结构的模块化设计

我国桥式起重机桥架附属结构的设计大都采用单件定制设计,工作量大且效率低、周期长。文中将模块化理念引入到桥式起重机桥架附属结构的设计中,对桥架传动侧走台、栏杆以及斜梯等主要部件进行模块划分,并采用三维实体建模软件进行模块化参数化设计,从而实现桥架附属结构的快速设计、出图,化"定制设计"为"预设计",提高了设计效率.     

基于KBE的桥式起重机桥架三维CAD设计系统

采用基于布局草图的自顶向下的参数化设计思想和面向对象的编程语言,将KBE技术融入到桥式起重机桥架三维CAD设计中,开发了基于KBE的桥式起重机桥架三维CAD设计系统,实现了桥式起重机桥架从总体设计计算到零件实体模型以及工程图的快速生成,降低了设计人员的劳动强度,缩短了产品设计时间,提高了设计效率。     

基于KBE技术的桥式起重机模块化设计系统

为了重用已有的设计经验和知识、缩短产品开发周期、降低产品成本,将知识工程技术与模块化技术相结合,开发了基于KBE技术的桥式起重机模块化设计系统。根据模块化设计原理,在功能分析的基础上划分桥式起重机的各级模块;利用知识工程技术建立了桥式起重机的知识库;以三维设计软件SolidWorks为开发平台,建立桥式起重机各级模块的三维参数化模型库和二维工程图库,并采用Excel数据库存放驱动三维模型所需的尺寸参数。在Visual Studio.NET平台上利用VB语言调用SolidWorks的应用程序接口函数进行二次开发,从而实现不同模块的自动装配和模型尺寸的参数化驱动,即实现了产品的横系列和纵系列模块化设计。以卷筒模块为例,说明用户如何在系统界面的引导下完成模块选择、模块组合和设计计算等环节,实现基于KBE技术的卷筒模块化设计。     

基于知识集成的系列起重机快速设计研究

针对系列产品重复设计、创新性低的问题,提出了基于知识集成的产品快速设计.根据桥架知识集成的特点,研究了桥架的设计体系、设计过程以及设计方法.分析了桥架的编码知识、模块接口知识,总结出桥架的模块化主结构和配置设计结构.在桥架全息建模的基础上,结合过程知识、数据库知识、文件知识等知识的表示方法与获取手段,采用装配草图、装配方程集、约束集等集成的方式,建立了包含参数驱动的知识集成模型.与模块化参数化技术相结合,实现了桥架知识的重用与系列产品的快速设计,并以实例进行验证.结果表明,该方法较好的满足了实际应用的需求.     

基于轻量化与模块化的桥式起重机低碳化设计

桥式起重机是经常被用于各类工程实施中,实现其低碳化设计,对节能减排和低碳经济具有重要的意义。桥式起重机低碳化设计的关键在于模块化与轻量化设计,以桥架为例进行了基于轻量化与模块化的桥式起重机低碳设计方法与过程研究,基本实现了桥架低碳化设计,对桥式起重机的低碳化具有一定的应用和参考价值。     

基于实例推理的桥式起重机桥架设计系统研究

针对桥式起重机桥架设计现状,为充分利用已有设计资源,在基于实例推理方法的基础上,结合参数化设计和有限元分析技术,使用VB.NET对SolidWorks进行二次开发,构建了基于实例推理的桥式起重机桥架设计系统,并对系统中采用的关键技术及实现方法进行了研究。     

基于设计关联矩阵与可拓聚类的产品模块划分方法

针对大规模定制与产品平台战略技术,模块化设计是一种有效的设计方法,而模块的划分是该方法的关键.文中结合公理设计与设计结构矩阵,利用独立公理进行产品功能划分,建立产品设计矩阵,再结合设计矩阵与设计结构矩阵,构建产品设计关联矩阵,然后利用可拓聚类算法对该关联矩阵进行聚类运算,以此来完成产品设计的模块划分;并将所划分的模块用独立公理再次做功能独立性分析,最终确定产品模块.最后以桥式起重机起重小车模块划分为例,验证了该设计方法有效性和可行性,提高了产品设计效率,降低了设计成本.     

基于CAXA协同管理系统的桥式起重机系列化设计

在取舍传统设计方法的基础上,利用CAXA协同管理系统,结合桥式起重机的结构特征及其工作原理,在制作工程图模板的基础上,充分利用零部件产品的模块化、参数化设计方法,及协同、并行设计理论,实现了桥式起重机的系列化设计工作。     

局域网络环境下桥式起重机参数化协同设计平台的研究

针对传统起重机桥架重复设计严重的问题,引入了协同设计平台,并将"并行设计"和"串行设计"相结合,依托SQL Server2000数据库、SolidWorks三维软件与PDM系统,构建桥式起重机协同设计的自适应体系.服务器与客户端之间通过局域网络进行信息交互,可对产品设计进行实时控制.采用整体控制局部的模块化变型设计方法,各部件相关联的尺寸通过参数传递、继承可自动获得,使得设计人员技术交流方式多样化,实现了各部件的并行设计,极大地缩短了桥式起重机的研发周期,提高了企业的核心竞争力.     

岸边集装箱起重机金属结构数字化设计技术

研究了岸边集装箱起重机参数化设计和模块化设计的方法,采用产品参数化设计、主要部件自动装配、专家设计系统及识别记忆、多系统设计平台数据自动调用与共享、以及智能化模块集成与扩展等技术,开发了岸边集装箱起重机系列产品金属结构模块式参数化设计系统,采用完全程序化参数建模的方法,将参数化设计思想扩展到工程图,实现了工程图的自动调整,改变了传统的2D设计手段,大幅度提高了岸边集装箱起重机金属结构的设计效率与质量,缩短了新产品的开发周期,具备了快速响应个性化的市场要求的能力。     

轻量化桥式起重机运行机构的选型与设计

对轻量化桥式起重机运行机构的驱动方式、车轮材料、轨道、车轮直径与踏面进行分析与选型,结合模块化设计与参数化设计理念,对运行机构零部件进行研究。采用这一设计理念与方法,不仅缩短了整个起重机产品的研发周期,还利于规范零部件设计图纸,提高产品性能和质量。     

面向广义模块化设计的产品族规划方法研究

针对不同的产品结构特点提出了两种模块化产品族的开发模式，即基于传统模块的产品族开发和基于柔性模块的产品族开发，柔性模块是广义模块化设计的基本组成元素，提出并详细论述了广义模块化设计产品族体系的结构组成，提出了基于相似特征分析构建广义模块化产品族中柔性模块矩阵和产品矩阵的方法，以液压机产品为例论述了广义模块化产品族的具体规划方法。     

堆垛机模块化设计研究

阐述了现代模块化设计的内涵和特点,讨论了基于模块化设计方法的堆垛机产品快速设计体系,研究了在堆垛机模块化设计中所需的功能模块以及融合参数化、变量化等设计手段的实现方法。最后,以某型号堆垛机为例,提出了结合PDM技术对其功能模块进行模块数据管理,实现产品配置设计。     

Product modular design incorporating preventive maintenance issues

Traditional modular design methods lead to product maintenance problems, because the module form of a system is created according to either the function requirements or the manufacturing considerations. For solving these problems, a new modular design method is proposed with the considerations of not only the traditional function related attributes, but also the maintenance related ones. First, modularity parameters and modularity scenarios for product modularity are defined. Then the reliability and economic assessment models of product modularity strategies are formulated with the introduction of the effective working age of modules. A mathematical model used to evaluate the difference among the modules of the product so that the optimal module of the product can be established. After that, a multi-objective optimization problem based on metrics for preventive maintenance interval different degrees and preventive maintenance economics is formulated for modular optimization. Multi-objective GA is utilized to rapidly approximate the Pareto set of optimal modularity strategy trade-offs between preventive maintenance cost and preventive maintenance interval difference degree. Finally, a coordinate CNC boring machine is adopted to depict the process of product modularity. In addition, two factorial design experiments based on the modularity parameters are constructed and analyzed. These experiments investigate the impacts of these parameters on the optimal modularity strategies and the structure of module. The research proposes a new modular design method, which may help to improve the maintainability of product in modular design.     

面向绿色制造的产品模块化设计研究综述

阐述了绿色产品生命周期的涵义,分析了绿色产品生命周期各阶段的特性及关联关系,对目前存在的绿色模块化设计技术和方法进行了分类总结。根据绿色产品生命周期各阶段研究侧重点不同,将目前绿色制造模块化设计归纳为面向产品生命周期模块化设计、绿色设计模块化设计、环境意识模块化设计、再制造模块化设计、可拆卸模块化设计、维修模块化设计、回收模块化设计、重用模块化设计及其他模块化设计,并对其相应的模块化设计方法进行了综述分析。最后展望了今后的研究趋势。