机械广义优化设计的理论框架

对机械广义优化设计的发展历程、本质、范畴、进程、关键技术、与传统优化设计的区别、与其它现代设计方法之间的关系等问题进行了研讨,从而提出了机械广义优化设计的理论框架和学科体系.     

面向机械产品全生命周期的广义优化设计集成系统

在分析复杂机械产品设计需要和传统优化设计不足的基础上，提出了面向对象的机械产品分层结构模型和建模方法、分层—并行—集中的优化策略等新思想和新方法，从而构造了一种面向机械产品全生命周期的广义优化设计集成系统。     

广义简约梯度算法在机械优化设计的应用

分析了广义简约梯度算法的原理及其实现形式,并结合一单级直齿圆柱齿轮减速器设计为例分析了其应用。利用Vissim软件完成了广义简约梯度算法设计,基于该实例的优化数学模型,在Vissim环境下完成了对单级直齿圆柱齿轮减速器优化的仿真建模,仿真结果表明该算法迭代次数少,求解精度高,非常适合于机械优化设计应用。     

机械结构广义强度的模糊可靠性计算理论

在计算结构广义强度的模糊可靠性时 ,模糊安全状态 (正常工作状态 )有 3种不同的定义形式 ,即分别以状态变量、模糊允许区间和广义模糊强度表示。对第三种形式进行研究。为此 ,引入了模糊数最大集、最小集概念 ,给出了模糊数右效用值、左效用值和总效用值的定义 ,提出了模糊数的排序规则 ,建立了以广义模糊强度表示模糊安全状态下广义随机应力广义模糊强度时的模糊可靠性计算理论 ,并以算例说明之。     

基于盲数理论的机械强度可靠性优化设计

用盲数理论表示机械零件的强度和受载后的应力变化,通过应力-强度干涉模型建立机械零件的可靠性优化设计模型,实现基于盲数的机械零件强度可靠性优化设计.文中说明使用盲数表达不确定变量的方法,并给出基于盲数的螺旋弹簧可靠性优化设计的例子.运算结果证明该优化方法是合理和正确的,同时也表明盲数作为一种数值计算工具,用于处理可靠性优化设计是非常方便和有效的.     

广义多级结构优化设计

提出了一种广义的多级结构优化设计方法，该方法的核心是将原结构优化问题按等级分解成若干个子结构优化问题，各子结构通过行为灵敏度、优化灵敏度导数加以耦合，由于每级中各子结构相对独立，故每一级各子结构可进行并行计算，这一特点可望在大型结构优化是提高总的计算效率，缩短计算时间。最后给出了一铡架优化设计的算例，结果表明该方法具有良好的收敛性。     

基于不确定理论帐篷框架可靠性拓扑优化设计

基于不确定理论,针对帐篷研发设计和实际工况的不确定因素,构建了在材质和工况均不确定条件下的有限元分析数学模型,而后提出了以可靠性为求解策略的拓扑优化.方案以可靠性指标为约束条件,将不确定参数转化为确定性参数,再进行变密度拓扑优化.拓扑优化方案以军用和民用两个典型帐篷框架结构为例,考虑了在风载荷下框架的受力及优化设计,验...     

基于广义简约梯度法的机械产品尺寸变型优化设计技术研究

为了快速高效地获得产品尺寸变型的设计参数值,文中结合了广义简约梯度优化算法和基于参数化的尺寸变型设计理论,提出了基于广义简约梯度法的尺寸变型优化设计方法,此方法通过广义简约梯度法对由变型经验公式计算得到的变型尺寸进行优化,得到最优的产品变型方案.文中运用此方法对颚式破碎机进行了尺寸变型优化设计,设计了破碎最大进料粒度为1 300 mm的颚式破碎机,并以此过程介绍了基于广义简约梯度法的尺寸变型优化设计方法的步骤及过程.     

机械优化设计方法

机械没计是机械工程中的一项基本技术。如何提高设计理论,改进设计方法,是当前机械工程学中重点研究的内容之一。近20多年来,随着电子计算机技术不断发展与扩大使用,在机械设计的近代理论、技术等方面出现了不少新的领域,如机械优化设计、可靠性设计、价值分析原理、有限单元法、设计方法学、自动设计、计算机辅助设计等。机械优化设计是建立在数学最优化方法与计算机程序设计基础上的一种新的设计方法。采用这种设计方法,可以使机械产品(如零部件、机构、工艺设备、     

面向再制造复杂机械产品装配过程的质量控制点公差带在线优化方法

为提高再制造零部件利用率并提升再制造复杂机械产品的装配精度,提出了一种面向再制造复杂机械产品装配过程的质量控制点公差带在线优化方法。在分析再制造复杂机械产品装配特点的基础上,对关键工序的质量控制点公差带进行细粒度划分;从装配精度角度出发,综合考虑装配过程中的质量损失和成本差异,以尺寸链为约束,构建了公差带优化模型,并研究了基于遗传算法的模型求解过程;在此基础上,提出了基于历史数据的正向推理模式,以及基于装配实时信息的逆向推理模式,推导出装配优化方案集并对车间异常情况作出及时响应;最后,开发出再制造发动机装配过程在线质量控制系统原型,验证了该方法的可行性和有效性。     

机械产品广义模块结构模型创建技术研究

研究了机械产品广义模块结构模型的创建。包括:广义模块结构模型构成,模型创建过程,基于相似特征聚类的广义模块结构模型创建原理及参数化建模方法。在此基础上构建了基于广义模块的模块结构快速设计原型系统。     

面向废旧机械产品广义生长的再制造服务组合与优化方法

针对面向废旧机械产品广义生长的再制造服务模式下,产品-部件-零件多层级服务对象和升级、恢复、降级多粒度再制造服务要求导致服务活动及其供应商数量相比传统再制造服务倍增,致使再制造服务组合与优化过程繁琐、困难、效率低的问题,提出了一种面向废旧机械产品广义生长的再制造服务组合与优化方法。首先为快速获取多层级多粒度的服务方案,基于OWL-S对再制造服务活动进行语义描述,提出服务组合流程实现多层级服务活动的自动组合;其次为提升服务供应商组合与优化效率,利用粗糙-模糊数对多层级多粒度的多个服务方案中的服务活动进行耦合分析,合并冗余服务活动;最后为保证再制造服务的多方利益及环境效益,以碳排放、时间、成本为优化目标建立再制造服务供应商组合优化模型并利用非支配排序遗传算法求解。以一批废旧手动变速箱广义生长再制造服务为例,验证了所提再制造服务组合与优化方法的可行性与有效性。     

大型钢结构天线结构力学设计与优化

某大型固定式相控阵雷达天线尺寸大,设备多,结构复杂,承受多种荷载,对天线精度要求高,重量要求苛刻。文中以其为例介绍了典型的大型钢结构天线结构力学与优化设计方法,分析了典型的大型钢结构天线的荷载以及工况组合,通过拓扑优化进行系统布局设计,并在此基础上对杆件截面尺寸进行参数优化设计,最后对骨架及节点的强度进行结构分析,从而确保了大型钢结构天线结构力学设计的高刚度和安全性以及轻量化。     

支持产品全生命周期的产品数据框架研究

针对STEP标准中对产品全生命周期数据描述的不足，在对产品数据元模型以及基于元模型数据集成方法讨论的基础上，建立了产品构成模型和产品数据分类模型，在此基础上提出了支持产品全生命周期的产品数据框架，并通过一个具体的产品实例来验证此框架的可行性。     

产品设计重用基础框架研究

可持续竞争优势要求企业必须以最短的时间开发出最好的产品。随着对资源需求的加大 ,充分利用企业已有资源正在成为企业获取竞争优势的一种必然选择。本文系统地论述了产品设计重用中若干层面的问题。首先阐释了产品设计重用概念及其内涵 ,给出了产品设计重用的过程框架和基本方法 ;然后深入分析了可重用资源的属性以及产品设计重用层次 ,提出并建立了可重用资源和产品设计重用层次的多视图概念模型 ;最后指出了产品设计重用与创新以及与软件重用的关系与区别。所有这些构成了产品设计重用的一个基础框架 ,为研究和实施产品设计重用提供了切实可行的系统化理论指导     

产品创新设计平台PCD框架

根据创新计算的旋转动力学理论,提出了产品创新设计平台PCD框架,包括理论基础、平台结构、数学模型和创新推理框架,集成了创造性联想算法、创造算法和发明创造技法的自动化实现。平台结构是开放的、增量式的,需要时很容易扩展。     

基于产品功能分析与结构优化的机械设计方法

在对机械产品功能和结构分析的基础上,建立了一种机械设计的分析和评价方法。该方法首先对产品进行功能分析和分解,形成若干产品子功能,在对子功能的实现机构进行分析和比较的基础上,应用功能—机构优化算法对产品的机构选择方案进行评价。通过对所选机构的结构组成进行分析和优化,形成最终的产品实现方案。最后,通过实例验证了该设计方法的可行性。     

现代机械产品的价值设计

为了求得机械产品功能成本的最佳配合,就要重视产品的价值设计.文中详细讨论了价值设计的目的,功能分析,产品成本和价值评价,给出了价值优化的模型及例子.