以电冰箱制冷系统为例的能量流分析

针对电冰箱制冷系统性能设计以试验为主,缺乏有效的物理分析手段的问题,抓住能量这一影响性能的关键因素,研究系统中能量的传递及流动,提出一套制冷系统能量流仿真分析模型。定义能量流元模型,并根据制冷系统的功能及能量传递关系划分能量流元,构建制冷系统能量流模型。提出特征能量以表征部件功能。将各部件的特征能量、设计变量及部件间的接口参数关联,构建并求解能量特性方程组,以能量为媒介研究系统各部件的参数设计及匹配关系。建立了制冷系统能量流模型仿真流程,以试验样机的测试结果验证了能量流建模方法的有效性。有助于通过考察能量流动特性支撑耗能机电产品节能降耗和性能优化。     

基于因果模型的耗能机电产品性能匹配方法研究

针对耗能机电产品性能匹配问题,提出基于因果模型的性能匹配方法。能量是机电产品性能实现的关键因素,通过构建设计变量、能量和性能之间的三层因果模型,计算设计变量对性能的影响程度,通过对影响程度性能高的设计变量匹配优化实现产品性能优化。最后采用家用电冰箱性能匹配设计的案例论证了基于因果模型的耗能产品性能设计方法的有效性。     

基于加工特征和制造资源约束的CAD/CAPP研究

针对齿轮箱类零件的快速设计与制造,建立了制造资源管理模块,通过加工能力约束文件将制造资源与可加工特征类型及范围对应起来,设计开发了基于加工特征建模的CAD模块和基于制造资源约束的CAPP模块。基于加工特征的建模方式使得CAD与CAPP得以无缝集成,而加工能力约束文件则为CAD/CAPP集成系统提供了实时反映底层制造能力的结构设计和工艺设计约束,从而保证了设计和工艺的可制造性。     

光学仪器参数化设计软件系统(OIPS)的开发

本文论述了CAD新技术-参数化设计。从先进的CAD软件出发,描述了参数化建模的基本方法及特征建模、约束建模、变量几何推理式草图设计等新技术。介绍了光学仪器参数化设计软件系统(OIPs)的结构、功能特点,并以一实例加以说明。     

一种基于特征脚本的三维零件模型描述方法

针对零件模型中参数化特征建模过程和约束等信息的描述问题，提出了一种基于特征脚本的三维CAD零件模型描述新方法，使用可扩展标记性语言(XML)描述零件特征脚本，给出了零件模型中草图和形状特征的XML脚本描述方法，针对参数依赖和几何约束信息与几何实体匹配问题，研究了几何实体的持久命名机制；以Creo系统为例，通过程序开发，生成描述零件模型的XML特征脚本文件，并导入该脚本文件，重建特征建模过程以及参数和几何依赖关系，验证了基于特征脚本CAD零件模型描述方法的可行性。     

基于特征的产品复合建模技术研究

详细介绍了基于特征的产品复合建模技术，并提出了支持复合建模技术的产品零件信息描述数据结构，溶入了约束的概念。     

液压缸类零件特征信息分类及描述方法的研究与实现

随着CAD/CAM集成技术的实施与开展,作为其技术瓶颈的CAPP系统的零件信息描述与输入方法,不仅直接影响到CAPP系统自身的功能与实用性,而且影响着CAPP系统与CAD及CAM系统的有效集成。这里介绍了作者在液压缸各类零件CAPP系统设计过程中对零件的特征分类与组成方法,提出以成组技术为基础的特征表面描述法与面向对象技术相结合的零件信息描述思想,通过该方法的实现,表达了零件各特征要素间的隶属、约束与继承关系。     

并行环境下基于特征的零件定义模型

基于并行工程的设计思想,本文采用特征建模技术对面向制造的零件定义模型的表达方法及内容进行了分析,分析了面向制造零件建模中的较为重要的概念——设计特征、工艺特征及零件功能,并阐述了设计特征与工艺特征、零件总功能与子功能（特征功能）在并行工程中的作用。最后介绍了面向制造的零件定义模型的构造与实现方法     

可拓能量元驱动的机电产品节能设计

由于用户对产品需求的转变,将可拓能量元作为驱动整个机电产品节能设计过程的有效工具,利用可拓学并结合产品节能设计给出了可拓能量元的定义,将产品物元特征划分为功能特征元和性能特征元两类。针对全生命周期各阶段产品物元模型分别进行形式化表述,构建了以能量元为基础的产品物元模型。提出了基于共轭视图的能量元三维识别模型。以蝶阀产品方案设计为例,说明该方法在实际机电产品设计中的应用,证明了该方法的正确性、有效性与实用性。     

运用Pro/ENGlNEER对零件进行3D造型设计

介绍了运用Pro/E设计软件对零件进行3D造型设计,通过实例描述了对零件进行三维造型设计过程中的建模、坐标系建立、基准面建立、创建零件外形、零件特征绘制等造型的基本方法.     

运用Pro／ENGINEER对零件进行3D造型设计

介绍了运用Pro/E设计软件对零件进行3D造型设计，通过实例描述了对零件进行三维造型设计过程中的建模、坐标系建立基准面建立、创建零件外形、零件特征绘制等造型的基本方法。     

机电产品多策略模块划分方法

为解决机电产品开发中客制化、技术进化和通用化三种策略之间的矛盾,提出机电产品多策略模块划分方法。该方法首先采用多策略质量功能展开方法,构建主参数分布模型和演进模型;其次采用基于流准则的功能模块划分方法初步划分模块;然后针对多策略设计目标分析模块与主参数的关系,提出分离准则和实例设计准则对划分结果进行评估。通过电冰箱产品族的模块划分验证了方法的有效性和可行性。     

以Pro/E特征为平台的CAPP系统开发研究

以Pro/E作为特征信息提取平台,提出一个基于零件特征设计的CAPP系统,该系统利用Pro/E的特征造型模块对零件几何信息进行精确描述,通过运用设计特征信息和辅助人机输入的方式完成制造特征信息的提取,介绍一种有效的自动特征识别和加工信息提取的方法.     

基于特征造型的轴类零件设计系统

以特征造型思想为基础,用VB 6.0和Access 2003为开发工具对Autodesk Inventor进行二次开发,开发出轴类零件设计系统。系统采用模块化结构,主要阐述了信息输入及处理模块、特征造型模块、工程图绘制模块等主要模块及其实现方法。系统能够对不同形状的轴类零件进行计算机辅助设计并生成工程图,具有记录建模过程并实现人机交互功能的特点,显著的提高了设计效率。     

重构模块化产品并提高重用的优选算法研究

针对模块化设计领域,提出了一种具有良好扩展性的优选重构技术:该技术将零件用数字表现形式表达零件模块单元的功能、性能约束条件,特别是零件模块单元之间的"重构约束"条件;同时结合标准差标准化法对模块间相似性作无量纲化处理,并对搜索条件进行松弛或变更,从而构建一种新的优化搜索策略。这种优选重构技术从过程管理、规划的角度去考虑资源的重用,改善了模块单元的重用率,从而加快产品设计进程并且降低了生产成本。最后,结合模具仓储系统的模具架实例说明了该方法的合理性和有效性。     

基于约束网络的柔性装配系统建模方法研究

提出用约束网络方法对机器人柔性装配系统进行建模,该建模方法用变量描述装配对象与装配工艺、系统结构的约束关系,改变了传统装配系统的串行设计模式,该方法具有灵活性、易于修改和多向性,能较好地利用并行工程概念对系统进行设计。     

基于Unigraphics的产品零件邻接矩阵的自动提取

在Unigraphics的基础上，以C 十语言为开发工具，完成了零件邻接矩阵提取的二次开发，包括间隙分析对象定义、零件邻接关系判定和邻接关系输出等三个模块。解决了连通性筛子自动执行中的关键问题，为机电产品基于拆卸与或图的拆卸建模的自动化提供了有力的支持。     

基于广义动态约束满足的产品应用服务构件模型研究

为提高产品应用服务系统的构建效率和服务设计的复用性能,提出可配置的产品应用服务构件模型及其配置实现机制.首先,给出了产品应用服务服务要素及其相瓦关系的描述,针对应用服务构成要素的特点,提出可配置的产品应用服务构件模型;然后,根据产品应用服务构件模趔中的特征变量、接口变量、属性变量和约束关系的特点,提出了产品应用服务构件模型的广义动态约束满足转换的概念,通过变量集和约束集对构件模型进行描述,并采用双层组合启发式求解算法实现构件性能的综合最优化,生成一簇具有较高复用价值和复用性能的产品应用服务构件.最后通过实例,验证了所提模型的实用性和有效性.     

高性能复杂曲面零件测量-再设计-数字加工一体化加工方法

高性能要求复杂曲面零件的精密加工,不但要保证一定的几何精度,更要满足其性能指标。此类零件性能与几何、物理等参量密切相关,因此最终精确尺寸和形状受几何、物理、性能等多源约束的影响,加工难度大,迫切需要按零件性能要求进行加工的新方法。从分析零件特征入手,将该类高性能要求复杂曲面零件称为多源约束面形再设计类复杂曲面零件。研究零件性能与多源约束的耦合关联模型,针对零件性能与多源约束的显式关联关系或隐式关联关系,建立几何量修正补偿性能偏差的补调机制,综合应用活动标架和曲面相伴理论,建立测量面、加工基准面、加工目标曲面的关联模型,最终提出保证零件性能要求的面形再设计原理与方法。在此基础上,提出多源约束面形再设计类复杂曲面零件“测量-再设计-数字加工”一体化加工策略,构建相应的技术体系,为实现该类零件的精密加工提供了一种新的理论与方法。     

基于功能聚合的大载荷高压断路器设计分析

在功能描述方法分析的基础上,提出一种基于功能聚合的大载荷高压断路器设计方法。分析了新型大载荷高压断路器"快、准、稳"的性能及功能要求,提出表征功能、约束和性能特征的规范表达。建立了高压断路器基于功能聚合的描述策略,研究了基于性能的产品特征建模和表达。以传动机构设计为例,提出功能机构聚合单元的构想,该聚合单元抽取高压断路器功能性能的本质特征,不考虑具体结构形式,避免了使用常规机构而过早地限制了操动机构形式的缺陷。为了验证该设计方法的可行性,作者依据文章提出的功能基聚合方法,建立了高压断路器设计模型,并在高压断路器物理样机上进行了实验。实验结果满足断路器"快、准、稳"的功能要求,证明了该功能基聚合方法的正确性和有效性。研究工作对于在现代设计理论方法下基于功能聚合的产品创新研发具有重要的理论指导意义。