技术美学与现代机械产品的艺术设计

现代科学技术的日新月异,以及包括消费品在内的大规模工业化生产的迅速发展,促进了技术美学的研究。本文在分析了技术美学研究的基本内容之后,提出了技术美学的十大设计准则,从不同角度论述了机械产品艺术设计的重要性,概略地介绍了技术美学的发展过程,展望了技术美学的未来。     

失效致命度分析的模糊方法及在CHT12型吊运机设计中的应用

失效模式、影响及致命度分析是一种提高产品可靠性的有效方法，但由于目前我国机械产品可靠性基础数据的缺乏，因此在机械行业普遍采用的失效致命度分析仍然是一种定性方法，具有一定程度的盲目性和主观性，为此，本文提出了基于模糊综合评判的致命度分析方法。在ＣＨＴ１２型集装箱吊运机上的成功应用表明了本文方法合理、实用、可行     

基于通用生成函数的可靠性分析方法

提出了基于通用生成函数的可靠性分析方法。首先把连续随机变量离散化,并用离散变量的概率质量函数予以表示;其次根据通用生成函数运算法则计算极限状态函数的概率质量函数,再对极限状态函数的概率质量函数求各阶导数,得到极限状态函数的各阶矩;最后利用极大熵原理建立设计优化问题的数学模型,求解极限状态函数的概率密度函数和累积分布函数。文中所提出的方法避免了对极限状态函数进行灵敏度分析,也不需要求解设计验算点(MostProbable Point,MPP),适于求解混合离散变量和高度非线性问题。实例分析和与蒙特卡洛仿真对比结果验证了所提方法的有效性。     

小流量发动机进气试验的高阶多项式优化模拟

针对小流量发动机,以发动机进气流量作为反馈输入来控制发动机进气调压系统。首先,对进气系统进行了高空台半物理仿真试验。其次,建立了阀门上调、下调与PID补偿模型,并使用上下调试验数据对各种模型参数进行高阶多项式优化。最后,把各个模型在各调整工况下结合起来,对进气调压进行全过程模拟。其动态误差在0.471%内波动,而稳态误差在0.096%范围内。     

综合的结构可靠度函数预测模型

基于结构产品的现场失效数据样本较少以及物理结构模型可靠性评估存在误差,建立了综合考虑失效数据和结构失效模式及衰退机理的结构可靠度函数预测模型。采用一阶可靠性方法(FORM)进行物理结构可靠度评估,将失效数据方法得到的可靠度和物理结构方法得到的可靠度作为输入进行模糊回归,估计概率分布参数。建立的可靠度函数预测模型能较精确地预测结构产品随时间变化的可靠度,为结构产品的可靠性设计以及维修策略的制定奠定了理论基础。通过实例验证了该模型的可行性。     

单环法求解基于可靠性的设计优化问题

在结构设计中,为获得高可靠性和安全性的机械结构,基于可靠性的设计优化受到了越来越多的关注。基于可靠性分析方法,分别提出了基于可靠性指数法和性能评估法的单环法,直接将基于可靠性的设计优化问题转化为确定性优化设计问题求解。典型算例表明,该方法是有效和高效的。     

认知不确定性的谐波齿轮减速器可靠性分析研究

以航天器使用的谐波齿轮减速器为研究对象,在不同信息来源的不确定性处理方法的基础上,研究认知不确定性和客观不确定性同时存在时的概率--非概率可靠性混合模型.建立航天器使用的谐波齿轮减速器的可靠性分析模型,并对模型中的参数进行了灵敏度分析.该方法不用搜索极限状态方程的设计验算点,有较高的鲁棒性.     

太阳翼驱动机构谐波齿轮减速器动态可靠性优化设计

谐波齿轮减速器广泛应用于太阳翼驱动机构,具有较强的承载能力,也易于实现轻量化设计,同时具有诸如回差低、减速比范围大等优点。受诸多不确定因素如磨损和载荷等的影响,谐波齿轮减速器的强度随着服役过程的推进而逐步退化。将强度退化引入谐波齿轮减速器静态可靠性优化设计模型中,运用Gamma过程对柔轮疲劳强度退化进行表征,以此建立考虑强度退化的可靠性优化设计模型,并应用MATLAB对所建优化模型进行求解。结果表明:考虑强度退化的优化设计结果比静态的优化设计结果更加保守。考虑强度退化时,谐波齿轮减速器在初始设计阶段就必须使可靠度高于最低要求值,因此此种情况下得到的谐波齿轮减速器通常更加安全可靠。     

变量柱塞泵的键合图建模和动态仿真研究

变量柱塞泵的动态响应能力是分析泵控系统品质的一个重要标准，因而必须建立有效的变量柱塞泵动态数学模型。本文分析总结了国内外以往各种有关变量柱塞泵的研究和存在的问题。在此基础上利用键合图建模技术建立了一个简化的非线性变量柱塞泵动态数学模型。模型中的许多结构参数的处理取决于泵模型的选取。在本研究中，使用的是Parker公司的PVP76型恒压变量柱塞泵。针对其中一些影响较小的非线性项和因素进行了近似线性化处理和忽略。然后使用MATLAB／SIMULINK进行动态仿真，结果表明该泵的动态数学模型是令人满意的。最后通过变化一些重要的结构参数来分析其对系统动态响应的影响程度，为系统优化提供了理论依据。     

基于MATLAB的三级圆柱斜齿轮减速器可靠性优化设计

传统的减速器设计是以设计者的经验为基础的,因此设计方案往往不是最优的.为了在不影响性能的基础上实现体积和重量的最小化,本研究运用可靠性设计与优化设计相结合的方法建立了某起重机三级圆柱斜齿轮减速器的可靠性优化设计模型.利用MATLAB优化工具箱具有编程工作量少、语法符合工程设计要求等特点,以减速器箱体壁厚作为自变量.以箱体体积最小为目标函数,在约束函数中充分考虑可靠性的要求,对该减速器进行可靠性优化设计.优化结果表明,可靠性优化是一种更科学、更符合客观实际的设计方法院,而且该方法应用到工程实际中会大幅地节约成本,提经济效益.