面向机械装备节能设计的能耗信息描述与集成

清晰描述能耗构成,表达能量信息与设计信息之间的映射关系是实施机械装备节能设计的基础。在分析机械装备运行过程能耗因素的基础上,提出一种开放的能量信息描述模型——能量分解结构(Energy breakthrough structure,EBS),并建立设计-能量信息集成模型以表达设计信息的能量特征。EBS是一种结构化的能量描述模型,由一系列相互联系的能量要素构成,支持多层次的能量建模,上一层与下一层能量要素之间的关系既可以基于运行过程建立,也可以基于产品结构、能量转换及损耗关系等建立,能够适应多角度的能耗分析需求。设计-能量信息关联模型将关联两个信息域的问题转换为描述设计信息的物理和力学特性的问题,通过在EBS基础上提取力、位移、压力、流量等能量特征,并映射相关的几何特征、运动特征、动力特征等设计特征,实现能量信息和设计信息的本质关联。最后以重型板式给料机为例分析了模型及方法的有效性。     

基于梯度虚拟材料的栓接结合部连接参数表征

螺栓连接是应用最广泛的装配形式之一,表征栓接结合部连接参数是进行装配体结构动力学分析的关键,针对各向同性虚拟材料模型不能准确表征结合面压力分布不均匀性的问题,提出并开发一种基于梯度虚拟材料的栓接结合面连接参数表征模型。首先根据结合面压力分布特征,以及结合面法向、切向刚度与压力分布间的映射关系,建立了等效虚拟材料参数随位置坐标的变化规律模型;分别采用等参梯度单元和高斯积分点料属性梯度分布单元等效表征结合部连接参数,采用结构静力学、动力学分析方法进行分析,通过对比不同类型单元静力学、动力学计算结果,验证梯度材料单元的准确性;进而研究了基于代理模型的梯度虚拟材料参数辨识方法,采用拉丁超立方采样来获取样本点,采用Kriging模型拟合连接参数,应用遗传算法优化虚拟材料参数。采用均匀虚拟材料模型、各向异性虚拟材料模型及梯度虚拟材料模型的仿真结果与试验数据对比,表明梯度虚拟材料模型是一种表征栓接结合部压力/刚度分布特性的有效方法。     

产品装配技术的研究现状、技术内涵及发展趋势

当前国内外精密/超精密加工技术的快速发展,使得零部件加工精度和一致性得到显著提高,装配环节对产品性能的保障作用正日益凸显,相关研究越来越得到国内外学者的关注。针对目前我国产品装配技术研究相对滞后,缺乏相关研究体系的现状,在总结国内外产品装配技术的研究现状基础上,阐述了其分类和内涵,建立了产品装配技术的研究体系框架,并对其面向装配的设计、装配工艺设计与仿真、装配工艺装备、装配测量与检测、装配车间管理等主要研究方向进行了论述,最后指出了未来产品装配技术的集成化、精密化、微/纳化和智能化的发展趋势。     

托板螺母用抽芯铆钉的仿真与实验研究

针对托板螺母用抽芯铆钉在铆接后承受载荷能力弱、钉套鼓包容易开裂而影响铆接合格率的问题,利用仿真与实验相结合的方法对抽芯铆钉的力学规律、钉套鼓包破坏情况进行了探索。以100°小沉头托板螺母用抽芯铆钉为研究对象,借助有限元仿真软件DEFORM-3D建立模型,并进行了安装仿真、抗拉仿真与剪切仿真。探索了铆钉结构尺寸对抗拉力的影响规律,得出每种型号的托板螺母用抽芯铆钉存在的最优钉套伸出长度,确定了铆钉抗拉力与钉套内径成反比、与钉杆头部直径成正比,并且利用钉套内径和钉杆头部直径两因素探究了钉套壁厚与钉套鼓包位置最大主应力的关系,预测了钉套可能发生的破坏现象。最后通过对应的实验,验证了有限元仿真模型的合理性。相关研究为提高托板螺母用抽芯铆钉的铆接合格率与研制提供了参考。     

中小企业PDM实施过程和方法研究

成功的PDM实施在很大程度上取决于实施目标，实施方法和实施过程。本文对中小企业PDM的实施路线，实施过程和方法进行研究，总结出与当前我国大部分中小企业信息化过程中相适应的PDM实施流程、路线、过程事项等，对提高项目成功率，以及企业的项目规划都具有很好的借鉴意义。     

以PDM为核心实现企业产品数据流转的集成

制造企业在信息化过程中不断引入的各种应用软件和管理软件为企业的发展带来无限生机，但在使用过程中同时形成了企业部门之间的信息孤岛问题。如何实现企业各部门、各系统之间数据集成和共享，已成为制造企业信息化建设过程中必须解决的难题，本文就此展开论述，提出了以PDM系统为核心的集成框架模型和方案，力求实现产品需求、设计、生产、销售、服务全生命周期内数据集成和共享。     

螺栓连接结合部薄层单元参数优化辨识

薄层单元可有效地表征螺栓连接结合部,但要进行动力学分析及优化必须辨识出薄层单元参数。为此,在建立薄层单元参数与结合部动态特性关系的基础上,提出一种准确、高效辨识薄层单元参数的方法。通过分析薄层单元的刚度矩阵及本构方程,确定待辨识参数;采用拉丁超立方抽样方法选取参数样本,结合试验与有限元计算的模态参数建立目标函数,用响应面模型表征薄层单元参数与目标函数的关系,并评价模型精度;采用遗传算法在响应面模型基础上实现参数优化辨识。分别辨识均一材料和考虑结合面应力分布差异化材料的薄层单元参数,参数优化辨识后,试件的试验与有限元计算固有频率误差均不超过4%,证明了该辨识方法的有效性。     

环境温度对PZT阻抗特征的影响

机电阻抗(EMI)法是目前结构健康监测(SHM)技术中较热门的研究领域之一。实际应用中,EMI法测得的阻抗信号受温度干扰,因而对损伤产生误判。首先从理论上分析了温度导致阻抗发生变化的原因,然后以 EMI法中典型的压电陶瓷(PZT-5H)型陶瓷传感器为研究对象,测试分析了温度对 PZT 电阻抗特征的影响规律。 研究发现,阻抗峰值的频移与温度呈线性关系,且温度对峰值频移的影响与频率相关。进一步结合频率偏移及幅值的变化规律,建立了机电阻抗(EMI)法结构健康监测的温度效应修正模型。研究结果为消减环境温度对 PZT 阻抗特征的影响奠定了基础。     

面向多产品协同开发的项目管理研究

运用系统论的思想,探讨了多产品协同开发项目管理中的一些关键问题,特别侧重于信息之间的联系.首先建立了以工作控制点为核心的项目信息空问模型,并结合产品信息和资源依赖,提出了目标导向型多项目协同计划方法.从执行人员的角度提出了基于进度压力的任务排序机制,构建了面向多产品协同开发的项目执行环境.整套管理方法的优点在于能够灵活处理项目中、项目间的各种依赖关系,并实现了项目计划与项目执行的有机统一.