机械零件对称群及其在面向装配设计中的应用

为更加全面地考察零件的对称性与其可装配性之间的关系,在国内外首先把图像对称群的概念引入机械零件结构对称性及其应用的研究,探讨机械零件的点对称群及其判定方法。总对称角是零件在装配时相应两个旋转对称角的总和,表征零件的对称性,影响零件装配的定向难度,分析零件点群与其总对称角的关系,发现零件点群的总对称角取决于其纯转动子群,且以特定的离散值呈现区间分布。总结面向可装配性的零件对称性设计取向,提出零件结构的点对称群的概念体系及其判定方法,通过分析零件点群的总对称角分布区间图,提出面向可装配性的零件点群结构优化方法。     

支持通用功能拓展的动名词匹配策略研究

将机械功能分为通用功能和技术功能,为便于求解和创造性思维的产生,提出了将通用功能拓展为技术功能表达、利用相应的效应进行原理求解的方法.建立了基于特征的功能语义和作用对象特征模型,提出了相应的动名词匹配策略,以支持计算机自动功能拓展,并以洗衣机脱水功能为例对提出的方法进行了验证.     

机械结构静动态性能协同分析方法研究

 分析了结构静动态性能有限元分析模型之问存在的内在共享关系，提出了静动态性能的协同分析策略．鉴于共享信息的复杂性，应用工作流管理技术对协同分析过程进行自动规划和管理，有效地提高了分析效率．提出的方法成功地应用于液压挖掘机工作装置的结构静动态性能分析，验证了该方法的合理性和有效性．     

基于Internet的有限元远程分析技术研究

为解决企业有限元分析智力资源不足的问题，提出了建设独立的有限元分析资源的思想，设计了基于Internet的有限元远程分析资源框架，详细探讨了实现上的若干关键技术问题，包括远程有限元分析过程、有限元服务器的构建、有限元资源分配与分析任务管理和商品化有限元分析软件的集成等，并提出了相应的解决方法和策略。基于上述架构的原型系统已成功应用于某企业制动器结构性能的远程分析计算。     

分布式协同设计环境下产品数据管理策略

为协调现代制造企业间产品生命周期内的相关数据，讨论采用文件传输技术、分布式数据库技术和分布式对象技术 3种产品数据整合方案，提出适合分布式协同设计的产品数据模型以及开放式的产品数据管理(PDM)体系结构.利用Web服 务技术等组件技术，开发了基于Web的PDM系统，实现企业内部和企业间产品设计数据的交换和共享.与传统PDM相比，基 于Web服务的PDM系统能够简化产品数据的集成过程，更好地支持异地协同设计.     

机械产品专利技术方案信息抽取方法

专利因其创新性和实用性的特点成为概念设计的重要知识资源,结构化专利技术方案信息抽取是专利设计原理知识挖掘的基础工作。针对机械产品专利,描述了面向概念设计知识需求的专利技术方案概念模型,将专利技术方案信息抽取任务分解为技术组件抽取和技术关系抽取两部分。研究专利信息抽取知识库建设,利用非确定有限状态自动机识别技术组件,采用专业术语词典进行技术组件语义分析,以框架语义学为理论基础,构建用于技术关系抽取的专利动词语义框架库。提出基于自然语言理解的技术方案信息抽取过程,研究浅层句法分析和语义分析的关键技术,并以美国专利为例进行说明,结果表明该方法可自动获取结构化专利技术方案信息,有助于专利在概念设计中的深入应用。     

多对称机械系统的功能设计研究*

多对称在机械系统中普遍存在,而且对系统满足设计需求起着重要的作用。系统分析国际、国内机械设计学发展的思路,阐明机械概念设计与详细设计,功能设计与原理设计,需求对称性、功能对称性、原理对称性与结构对称性的内涵,认为功能结构是功能设计的结果,功能结构体现了系统解的原理和结构布局。提出多对称机械系统的分类体系。通过对一千多个机械实例的分析,探索各种多对称在功能结构中的存在方式和在机械中的效用,发现多对称机械系统的功能结构主要由功能并联分解和组合,功能串联分解和组合,功能交叉串并联,功能并联复合,功能循环,功能选择和决策等基本模式组成。进而获取机械系统功能-载体配置原理与多对称类型之间的关联性知识和应用多对称性进行系统功能设计的规律性知识。最后利用上述知识发明一个具有多对称特征的海浪发电装置,并给出其功能结构。     

基于卡尔曼滤波的动平衡测量过程调节方法

针对目前所采用的消除动平衡机测量偏倚的定期重新标定方法将造成生产线不必要的停工,从而提高制造企业的生产成本问题,提出基于卡尔曼滤波的动平衡测量过程在线调节方法.利用泰勒展开方法对振动响应测量值进行坐标变换以消除观测方程的非线性.结合多变量统计过程控制(MSPC)对测量过程进行监控以检测测量偏倚,提出通过追踪状态参数变化对测量偏倚进行补偿的方法.通过对样机长期的状态监控数据对该方法进行验证.结果证明,该方法能够快速诊断出测量偏倚并对其进行准确的补偿,在保证测量系统精度的同时,最大限度地缩短停工时间.     

专利知识辅助产品创新的方法

为了利用产品创新结果和产品再创新源泉的专利文献去激发设计灵感和辅助产品创新,分析了专利知识的结构和表达方式,提出一种利用专利知识辅助产品创新的方法,即通过分析同类和异类产品专利中的各种知识,利用关联规则算法挖掘目的功能 手段功能之间的关联规则,获得目的功能-手段功能之间的关联知识,借助灵感激发原理有效获取关联异类产品专利,进而识别和提取异类产品专利中的灵感激发因素,从异类产品专利中获取启发式知识,并提出辅助产品创新设计流程.最后以冲击钻的创新设计为例验证了提出的方法,实验结果表明该方法的有效性.     

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.