基于公理化设计矩阵与设计结构矩阵集成的研究

分析公理化设计与设计结构矩阵的优缺点,利用二者的优势互补性,提出了公理化设计矩阵与设计结构矩阵集成思想,详细研究了公理化设计与设计结构矩阵集成的方法与步骤,并提出了基于公理化设计矩阵与设计结构矩阵集成的框架模型,促成产品功能与结构的同步演化;开发了计算机辅助概念设计系统以支持公理化设计与设计结构矩阵的集成;最后以自动化物料运输系统为实例,详细阐明了公理化设计矩阵与设计结构矩阵集成的过程.     

基于设计结构矩阵变更的设计过程动态规划

在分析传统设计结构矩阵的基础上,将设计结构矩阵扩展为动态设计结构矩阵和静态设计结构矩阵,动态设计结构矩阵连接了设计过程,静态设计结构矩阵用于设计过程的规划,通过映射来实现两者的连接.设计活动改变时,变更动态设计结构矩阵并映射到静态设计结构矩阵,对静态设计结构矩阵进行重构得到设计活动优化的执行序列并实现其动态规划.以某天文望远镜的关键部件设计过程为例,说明了该方法的可行性和实用性.     

公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化机制研究

针对公理化设计与设计结构矩阵二者之间具有互补性的特点,提出了公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化的设计思想,具体研究了公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化的内在机制,包括同步演化的步骤与相应的算法。重点在于提出了复合矩阵的新概念,以此作为公理化设计矩阵转化为相应设计结构矩阵的桥梁。同时,通过具体案例阐述了公理化设计矩阵与设计结构矩阵之间同步演化的过程。     

基于公理设计的滑板输送机可重构模块化设计

在分析滑板输送机结构和设计参数的基础上,提出了一种基于公理设计理论的模块化设计方法,该方法以公理设计为基础,根据用户的需求分析,确定功能需求集,建立滑板输送机的设计矩阵,将设计矩阵转化为设计结构矩阵,然后构建滑板输送机的设计关联矩阵,采用可拓聚类算法进行产品模块聚类,利用独立公理对模块进行功能独立性验证,最终得到满足功能和结构均独立的滑板输送设备模块,可通过模块的重构来实现滑板输送机的快速设计,提高了设计效率,降低了设计成本。     

公理设计中关键性耦合设计参数识别方法

应用公理设计进行产品设计时,耦合设计往往会不可避免地出现,针对此问题,提出一种识别关键性耦合设计参数的方法。利用分解操作识别耦合的功能集,采用基于三角模糊数的层次分析法对耦合功能集进行量化;然后基于全微分的方法将设计矩阵转化成基于功能要求的由设计参数构成的设计结构矩阵,对设计结构矩阵进行矩阵分析并提出工作量变换矩阵模型,以判断设计是否收敛并识别最能影响设计迭代的关键性设计参数;最后结合水冷卧式壳管式冷凝器产品的设计实例,对上述方法进行验证,分析表明该方法可以有效识别影响设计反复迭代的关键设计参数和设计模态,快速确定耦合原因的症结所在,从而指导进一步的再设计。     

设计过程信息建模及重组

在综合分析现有建模技术的基础上，将软件设计中的数据流图引入工程设计过程的信息建模，提出了一种基于数据流图和设计结构矩阵进行信息建模和重组的新方法，深入讨论了目前尚不很成熟地设计结构矩阵撕裂算法，给出了算法流程，并以注塑模具设计为例，具体说明信息建模和重组的实现过程。     

基于设计结构矩阵的产品变异设计约束重建

为满足客户的个性化需求,通过改变原有变异基模型结构实现产品变异设计,将已有的移植结构单元导人实体进行移植搭接,给出了搭接后实体结构间的约束重建方法.根据内部约束关系提取出设计结构矩阵,通过调整生长关系与结构约束进行设计结构矩阵的变换,进一步利用全过程关联的设计结构矩阵引导变异设计.实现了一种面向产品变异设计的多粒度结构单元约束重建,在UG环境中利用VC6.0工具进行了二次开发,针对注塑机关键零部件给出了设计实例.     

基于能量变分形式的频响系统的设计灵敏度分析

复杂结构系统的设计灵敏度分析及其优化是工程结构设计中的重要问题之一。利用连续介质动力学理论，得到基于能量变分法的设计灵敏度方程。以浮筏隔振系统为对象，计算动态频率响应对筏体厚度的灵敏度系数。首先采用有限元分析程序计算得到初始结构和伴随结构的动态响应，然后在后处理过程中，通过数值积分得到对结构位移的设计灵敏度。计算结果表明相对于中心差分法，用伴随变量法计算精度高，且克服了传统方法中需要计算质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵偏导的缺点。     

基于设计结构矩阵的多领域协同设计

将矩阵方法应用到复杂产品的多领域协同设计中,在分析多领域协同设计耦合关系的基础上,用设计结构矩阵来描述多领域协同设计的工作流程,并通过设计结构矩阵的初始化和重构方法来解决多领域协同设计中的耦合问题,以缩短产品设计周期,降低开发成本。     

基于模糊设计结构矩阵的产品设计过程模块化分解

为了对产品设计过程进行有效规划和管理,提出一种基于模糊设计结构矩阵的设计过程模块化分解方法。在分析产品设计过程相似性特征的基础上,给出了设计过程的模块化规划原理和实施框架,提出了设计过程模块及其入出项的概念。采用权重有向图和模糊设计结构矩阵对设计过程中设计活动的信息依赖进行定量表示,利用传递闭包法得到模糊等价矩阵,进而将设计过程划分为设计结构矩阵,并确定出各个设计结构矩阵的入出项。最后,以某铝型材产品设计过程为例,说明了所提出的产品设计过程模块化分解方法的实际应用。     

装焊技术的工艺设计和工装设计在汽车上的应用

掌握汽车车身装焊工艺和工装设计的原则和方法，才能设计出科学、合理、先进的工艺和工装。     

支持概念设计的分布式协同设计环境的研究

一个复杂产品的概念设计往往需要多学科领域专家之间的协同。基于黑板模型 ,本文提出了一个分布式模块化协同设计框架结构。首先分别介绍了支持该框架结构的几个关键技术 ,即产品信息共享模型、设计问题的分布式构模方法以及基于约束的冲突检测方法。然后利用这些框架支持技术以及网络使能技术开发了一个分布式模块化协同设计环境 DCMDE,能有效地支持不同地理位置、不同学科的设计人员进行机械产品的协同概念设计。一个齿轮箱协同方案设计实例显示了系统的有效性     

模式系统设计——一种现代设计方法的重要发展方向

从系统科学的视角对产品的模式化设计方法发展状况进行了分析,指出该方法的发展过程和表现形式以及存在的问题。进而提出了模式系统设计的概念,着重从指导模式系统设计研究的理论基础、构建模式系统设计的基本类型和发展模式系统设计的关键技术等3个方面进行了概括性探索。最后对模式系统设计进一步的研究方向进行了展望。     

基于公理设计理论的现代设计方法集成研究

运用公理设计理论对优化设计、可靠性设计、鲁棒设计和ＤＦｘ方法进行了集成研究,提出了利用公理设计所提供的框架集成设计方法,提高了设计工作的协同性,保证有效地满足用户需求,给出了一个例子,说明了这一方法的实际应用。     

基于噪声分布等分位点和均设计的外表设计

稳健设计通过寻找最佳的稳健条件,使产品的质量特性对控制因子和噪声因子的变差不敏感,达到有效减少质量波动的目的。噪声因子虽然不可控,但有时候是可测的,有效利用先验信息可以优化外表设计。为更好地获得噪声因子的代表性样本,提出一种基于噪声分布等分位点和均匀设计的外表设计方法。该方法在噪声因子分布已知的前提下,选取分布的等分位点作为代表噪声因子的非随机样本,并将其作为设计水平,使用均匀设计表进行外表设计。实例分析表明,该方法能合理地安排试验,有效地实现对噪声因子的模拟并减少试验次数,提高估计精度,低成本高效率地确定最优稳健条件。     

虚拟产品的参数化设计与研究

与零件的参数化设计技术相比,整机产品的参数化设计技术可以提高产品设计效率,简化设计操作。通过深入研究面天线的结构特征,获取了该类产品结构的设计知识吸设计装配步骤,对虚拟面天线产品的设计任务进行了抽象和分类,进而提出一套对整体产品的参数化设计具有普遍指导意义的方案。     

数控机床滚珠丝杠的计算机辅助设计

通过对数控机床滚珠丝杠设计的理论分析 ,论文提出了滚珠丝杠的计算机辅助设计方法 ,并开发出该CAD系统 ,可提高滚珠丝杠设计效率和设计质量。设计实例表明 ,该CAD系统具有一定的工程实际意义。     

广义概念设计的普遍性、内涵及理论基础的探索

广义设计普遍存在于自然科学与社会科学的各领域内，它是创造人为事物的开端，因此它是一种生产力，能够推动经济发展和社会进步。广义设计大致划分为概念设计和详细设计两个阶段。广义概念设计既要确定设计理念又要形成可行方案，其核心是创新，其意义尤为显著。要搞好概念设计必需具备多学科的理论知识和科学方法。创造性思维是概念设计进行创新的推动力。科学哲学原理是产生概念设计理念的有力武器。系统科学原理是追求概念设计综合最优的重要手段。人文科学是拓展概念设计思路的重要途径。美学是追求概念设计尽善尽美的有效工具。要重视概念设计并深入研究它的理论基础，才能把我国创新设计推向一个新的局面。     

微型钢丝绳传动绳槽匹配及设计方法研究

微型绳传动是一种新型的精密传动方式,它以简单的形式替代以往复杂的机构,实现高精度,高刚性,低成本的传动,并形成了一整套传动体系。然而其传动特性并没得到普遍认识,其设计理论并不完善。笔者以一种新颖的钢丝绳传动为研究背景,分析了绳传动轴向运动特性,给出了实现正常传动时应满足的绳槽匹配条件,推导了绳传动中钢丝绳偏斜角表达式,并以此作为绳传动的设计准则,通过对实际绳传动系统设计验证了笔者提出设计方法的可行性。     

基于SolidWorks的弹簧实体设计

弹簧是机械设备中常用的零件,其实体设计在传统方法中是一个难点.文中介绍了利用Solid Works三维设计软件对不同类型弹簧的实体设计.结果证明,利用该软件一方面能够快速设计弹簧实体;另一方面能够将弹簧实体设计参数化,从而大大提高绘图效率和准确性.