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.     

Inconel-718微构件晶粒尺度伪随机建模与仿真

现有的晶体材料微构件晶粒尺度力学行为仿真模型未充分考虑材料的晶粒尺度微结构信息，且忽略了零件外形和微结构之间的关联关系，导致仿真精度低、难以推广。面向航空航天领域微小型化发展趋势，针对热端关重件常用的多晶材料Inconel-718，开展了其微构件的晶粒尺度伪随机建模与仿真研究。获取了Inconel-718的真实三维晶粒尺度微结构统计信息，介绍了所开发的考虑几何要素的多晶材料微构件三维伪随机晶粒尺度建模方法。以Inconel-718微柱压缩、微折弯以及微齿轮旋转作为多晶材料微测试、微制造以及微小零件服役仿真案例，强调了在晶粒尺度仿真中考虑构件几何要素的必要性，并展示了所开发建模方法的应用前景。所开发多晶材料微构件晶粒尺度伪随机建模方法可直接实现任意外形Inconel-718微构件的高效准确晶粒尺度建模和力学行为模拟，且便于推广至其他晶体材料的应用中。     

一种单自由度对称可展耦合机构的设计

基于正十二面体结构的特殊性和对称性,提出一种具有一个移动自由度的对称可展耦合机构。针对正十二面体包含的几何要素及空间布局,建立耦合框架结构,定义对应的构件类型并确定支链组成,根据各构件的连接情况设计3种类型替代构件,按照耦合框架结构用转动运动副(R副)将替代构件顺次连接,构建出机构基础模型。分析基本单元环的内部约束,在确定其具有可动性的基础上对机构基础模型的自由度及输出运动性质进行分析,设计出期望的对称耦合机构。建立耦合机构的三维实体模型,设置不同的驱动条件,通过Matlab获得节点构件和末端件的位移变化曲线,得到的结果与理论分析结果一致,表明提出的新机构是一种具有可展性的单移动自由度对称耦合机构。     

基于拓扑维度的机构自由度分析与选型设计

在分析机构图论现状的前提下,对机构中常用运动副、机构运动基本单元的移动基和转动基的空间活动能力进行描述定义,基于机构由构件通过关节连接而成的事实,提出一种新的构件关系拓扑图论描述方法。该描述方法以构件框、约束构件框、构件关系线、约束构件关系线、相邻构件空间相对活动能力关系为要素,对串联机构、并联机构、混联机构进行新的图论描述。基于支链空间活动能力的描述方法和运算方法,给出了一般串联、并联、混联机构的空间运动能力、自由度的求解方法。给出了基于机构目标运动能力和工作空间等级、精度等级、承载能力等级为条件的逆向设计方法,针对12种目标任务分类,对应给出了判别依据和共计324种推荐机构类型的结论 。     

基于构件关系拓扑图论的机构自由度和奇异分析

在分析机构图论现状的前提下,对机构中常用运动副、机构运动基本单元的移动基和转动基的空间活动能力进行描述定义,基于机构由构件通过关节连接而成的事实,提出一种新的构件关系拓扑图论描述方法.该方法以构件框、约束构件框、构件关系线、约束构件关系线、相邻构件空间相对活动能力关系为要素,对串联机构、并联机构、混联机构进行新的图论描述.基于支链空间活动能力维度和机构空间活动能力维度定义,以实例形式给出混联机构自由度的分析方法,并得到机构非奇异的充要条件,在此基础上推出机构出现奇异的充要条件,引入机构运动支链输入基位置极限的同时/同化、同时/非同化、独自出现位置极限的三分法,得到给定混联机构出现位置奇异、姿态奇异、位置和姿态奇异的情形数,并给出了一般形式的串联、并联、混联机构的奇异组合和情形数的分析途径.     

基于人工神经网络的制造执行系统软件构件库构件提取方法研究

为了提高从软件构件库中搜索构件的速度和准确率，利用误差反向传播神经网络(BP网络)研究了构件的搜索问题。针对制造执行系统软件构件的特点，提出一个基于刻面的制造执行系统软件构件表示模型。在此基础上，建立了在构件刻面空间和构件标识之间进行匹配的BP网络模型，并详细研究了该BP网络模型的结构、算法、输入／输出参数处理等问题。最后，通过一个构件库原型系统进行了验证。     

空间机构运动误差的概率分析和蒙特卡罗模拟

通过引进“间隙特征要素”和“间隙空间”的概念,建立了常见运动副随机模型,并导出了表征间隙要素的独立参数的联合概率密度函数。在考运动副间隙对所连两构件相对位姿的影响下,进行了机构运动误差的概率分析。给出间隙特征要素的独立变量的抽样公式后,利用蒙特卡罗技术完成了机构误差的随机抽样计算。     

支持可变特性的企业信息系统构件模型

为提高企业信息系统的柔性和可重构性，提出了一个支持可变特性的构件模型。该模型由业务构件、控制构件、功能构件和过程构件等基本要素组成。在分析构件模型所应具备特征的基础上，提出了抽象构件的概念，采用可变点和变体等机制对各种类型的抽象构件进行描述，并针对每种类型构件的特点提出了相应的设计方法。最后，通过实例验证了所提出模型的实用性和有效性。     

2K—H差动轮系的传动特性

一、问题的提出 2K—H周转轮系,可以固定其中一个中心轮,实现行星传动。这时,运动可以从一个中心轮输入,转臂输出;也可以反过来。若三个基本构件都不固定,便形成了差动轮系。这时,运动可以从其中一个基本构件输入,另外两个基本构件输出;或从其中两个基本构件输入,余下的一个基本构件输出。现在有一个问题:是     

基于描述逻辑的数控系统构件匹配方法研究

针对现有数控系统构件匹配方法无法满足用户的构件匹配需求的问题,用描述逻辑对需求构件和提供构件进行描述,在对构件进行匹配分类的基础上,给出了一个基于描述逻辑的数控系统构件匹配方法,最后通过实例说明该方法能够合理有效帮助用户选择构件。     

PPP-S[T]-PPP新型混联立方机构

基于传统的串联和并联机构构建新型6自由度混联立方机构,通过直线驱动实现输出主轴的三维移动和转动.对机构中常用运动副、机构运动基本单元的移动基和转动基的空间活动能力进行描述定义,基于机构由构件通过关节连接而成的事实,提出一种新的构件关系拓扑图论描述方法,该方法以构件框、约束构件框、构件关系线、约束构件关系线、相邻构件空间相对活动能力关系为要素,对串联机构、并联机构、混联机构进行新的图论描述.基于支链空间活动能力维度和机构空间活动能力维度定义,以实例形式给出混联机构自由度的分析方法,并得到机构非奇异的充要条件.采用解析几何的方法得到机构可达工作空间的形态为一规则的长方体,可达工作空间体积取决于机构平移运动副的运动极限,从而得到其影响因素.通过作图法对机构输出主轴在任意空间位姿的极限偏转角度进行分析,得知导轨长度等是影响其偏转的主要因素.     

机构自由度和构件自由度的关系及本质区别

为了避免产生机构自由度和构件自由度两个基本概念的混淆,对它们的本质属性和区别进行了详细的讨论。用广义杆组和虚拟环路的概念,给出了单环路和多环路中任意选定构件的自由度计算方法。通过对平面单环7R机构、滚子从动件凸轮机构、不同自由度的Sarrus机构、2-3RC等典型机构的分析,按机构自由度和构件自由度的关系,把机构分成三类:第一类是机构自由度为1的机构,机构自由度等于所有构件自由度;第二类是机构自由度等于构件最大自由度的机构;第三类是机构自由度大于构件最大自由度的机构。分析结果表明,构件(包括输出构件)自由度是独立位移参数的数目,具有运动形式性质。而机构自由度是使机构所有构件都具有确定位置的全部独立参数的数目,仅仅是一个自然数,没有运动性质可言,机构的自由度与输出构件的选择无关。机构自由度是反映机构整体性能的一个属性,构件自由度反映的是机构局部中某个构件性能的一个属性,两者有着本质区别,在使用这两个概念时要严格区分,不能混为一谈。     

钣金构件CAD系统的研究与开发

系统将数学建模技术、面向对象技术、几何造型技术、参数化设计技术和产品数据管理技术有机地结合起来。在AutoCAD环境下,以ObjectARX为开发工具,在分析了钣金构件表面交线及展平曲线方程的基础上,建立了一个界面友好的参数化钣金构件CAD系统。系统可以实现钣金构件三视图和展开图的自动绘制。最后用轴线相交的圆柱三通管构件对系统进行了验证。     

面向柔性的业务关联的多产业链协作公共服务平台模型和架构

为构建柔性的业务关联的多产业链协作公共服务平台,提出了一个柔性的公共服务平台模型。基于此模型,设计了基于软总线的业务关联的多产业链公共服务平台架构,在此架构下,平台由公共构件、基础业务构件、专用业务构件和软总线组成,公共构件和业务构件通过在软总线上的注册、发布和授权,实现了构件与平台之间的即插即用,从而实现平台的可扩展性和对业务协作柔性的支持。通过在汽车零部件产业链创新技术服务平台的开发和实施中的应用,验证了所提平台模型的可行性和有效性。     

CAPP中基于本体论的软构件研究

针对信息技术的迅猛发展对企业知识管理提出的更高要求,本文探讨了CAPP构件库中构件的划分及其描述,构件本体的建立,并提出了一个基于本体的构件体系结构和查询方法。其目的是通过本体对构件库进行规范化,从而能准确获取所查找的构件,更大限度地对构件进行复用。     

3-RRR并联机构动力学参数辨识模型

根据运动学模型,推导了3-RRR并联机构的雅可比矩阵.在每一个运动构件上选择一个适当的关键点,从而使运动构件的偏角速度矩阵和关键点的偏速度矩阵中不包含基本动力学参数.相对于这些关键点,计算出每一个运动构件的惯性力和力矩.基于虚功原理,从惯性力和力矩中提取基本动力学参数,推导出3-RRR并联机构动力学参数辨识模型.     

2自由度柔性构件运动特性研究

提出一种在工程应用中既产生弯曲变形又产生拉伸变形的2自由度柔性构件的伪刚体模型分析方法,讨论单一弯曲自由度柔性构件和2自由度柔性构件不同的变形特点,2自由度柔性构件的变形运动是弯曲运动和轴向直线拉伸运动的复合运动,柔性构件与刚性构件连接处的角变形不为零,而是θ角度,在分析2自由度柔性构件运动特点的基础上,建立具有扭转弹簧常数K1和轴向拉伸弹簧常数K2来模拟其变形能力的伪刚体模型,进行了2自由度柔性构件最大应力分析,并给出一个工程应用示例。     

钣金构件CAD系统研究与实现

将数学建模、面向对象、几何造型、参数化设计等技术有机地结合起来,在AutoCAD环境下,以ObjectARX为开发工具,以C＋＋为编程语言,在使用面向对象方法分析钣金构件表面交线及钣金构件展开曲线方程的基础上,建立了一个界面友好的参数化钣金构件CAD系统.该系统功能强大,操作方便,具有良好的可扩充性.     

某机载构件的轻量化设计与研究

为实现某航空机载设备的轻量化,采用碳纤维增强塑料构件代替铝合金构件,同时要求在飞机的振动环境下能保证机载设备的刚度要求.根据碳纤维增强塑料的成型方式,将原结构的三个铝合金构件设计为一个碳纤维增强塑料构件,通过初步的静力学分析确定了三种方案中的较优结构.采用UG与ANSYS Workbench的联合仿真,建立了该方案的参数化模型,将弧度、侧边折回长度和上部加强筋的尺寸作为设计变量,整体结构的固有频率作为目标函数,利用响应面法对构件进行优化设计,确定了该构件的最佳尺寸.最后使用该最优解进行随机振动分析,在X、Y、Z方向上分别施加加速度谱密度后,整个结构不会发生共振问题,而且在各方向的变形均满足设计要求,从而确定了该碳纤维增强塑料构件的最优结构.     

基于领域业务模型的可重用构件设计方法

为获取具有较高重用度的业务构件，提出了一个基于领域业务模型的可重用构件设计方法。通过对现有业务模型的分析，提出了一个面向构件化分析的领域业务模型，描述了组成模型的业务元素，以及元素之间的关系。通过分析该模型中表达相同业务需求的特征，给出了等价特征集的划分算法和基于业务元素关系图的构件识别算法。在构件的识别过程中，给出了计算多个业务元素之间相似度的公式和测量业务构件粒度的方法。最后，开发了可重用业务构件提取工具，以帮助软件设计人员从领域业务模型中获取高质量的可重用业务构件。