基于虚拟样机环境下的复杂产品协同设计

在对虚拟样机环境下复杂产品协同设计主要内容进行概述的基础上,针对多领域协同设计问题,采用广义约束网络方法建立参数协调模型,并抽象出各个领域之间的耦合关系模型,根据全局灵敏度方程GSE(Global Sensitivity Equations),对其进行分析提出相关策略,减少产品的设计迭代和返工次数.     

产品多领域协同设计中协同与协同度分析及应用

产品多领域协同设计过程存在复杂的协同关系,为了对任务进行合理分解与规划,指导设计者有效地进行协同,实现多领域协同设计过程的有效管理,分析和度量任务闯的协同度成为必要。通过分析产品多领域协同设计形成历程及协同特性,构建了多领域协同设计的整体结构框架,根据多领域协同设计协同的全方位性构建了的三维协同模型,并根据任务间的信息协同,进行了协同度定义和量化,最后基于协同度进行了耦合任务集撕裂规戈0的应用。     

基于DSM的复杂产品多性能协同设计方法

首先分析了复杂产品多性能之间耦合因素的产生机制,将性能之间的关系分成耦合、独立和顺序型三种关系;然后采用DSM矩阵对多性能间的关系进行形式化描述,通过DSM矩阵优化重构以规划解耦流程;最后以多性能整体满意度为最优目标,并通过优化算法对产品多性能进行协同设计。     

基于多视图模型的产品多学科协同设计研究

提出一种基于多视图模型的有效支持分布式多学科协同设计的框架结构。引入共享组件及学科Agent的概念，学科Agent通过对组件的继承与组合来构建产品的多视图模型。介绍了在不同学科模型的组件间通过功能、行为和结构等建立多层次的动态约束关系的方法，由此实现产品的多学科模型间的关联及一致性的维护。分析讨论了多个学科Agent间协商的知识级语义模型和交流机制，使设计者之间实现语义信息的交流和协商。     

产品协同设计过程建模研究

协同设计过程模型为协同设计支持软件体系结构的模块化和层次化设计奠定了良好的基础。现有的协同设计过程模型只是从某个角度入手，表达设计过程中的某些要素，而且主要是对设计过程进行定性分析，而定量分析设计过程性能的模型却很少。在分析比较现有的设计过程建模方法的基础上，提出了用分层有色Petri网建立产品协同设计过程模型的思路和方法，并给出了设计过程性能分析的方法。     

复杂产品协同优化设计中耦合因素的研究

耦合关系的存在是复杂系统进行多学科设计优化产生困难的根本原因。为此 ,讨论了耦合因素的组成及影响关系 ,将耦合因素分为三类。根据全局灵敏度方程GSE(Globalsensitivityequations) ,对子系统之间耦合因素的性质进行分析 ,得到判断耦合因素是否为冗余的依据 ,并根据耦合性质的不同提出处理耦合因素的策略。给出一实例验证消除冗余耦合的效果。     

产品协同设计系统中交互式双边协商问题研究

为了解决产品协同设计系统中的冲突消解问题,提出一种基于多目标遗传算法的交互式双边协商算法。该算法通过目标加权法将向量优化问题转化为标量优化问题,其中不同的权重向量可以提供不同的Pareto解。在该算法实现过程中,采用实数编码法进行编码,每个染色体代表一组描述协商方案的属性集。遗传操作包括选择、交叉和变异,其中方案的选择操作采用排序法,避免了在群体规模固定的情况下产生过量的后代。提出了一种最优保存策略,让方案群中适应度最大的方案不参与交叉和变异,而直接去替换适应度最小的方案,提高了算法的求解速度。最后,通过一个成本控制问题进行了检验,证明该算法不仅能得到协商结果,而且可以得到更多的Pareto解,为协同设计系统提供更多的选择方案和选择空间。     

产品多学科协同设计的协商模型

对多学科协同设计中协商的特点进行了分析,提出了一种在保证各学科目标满意度水平的前提下,使总体目标的综合满意度最大化的协商策略,引用博弈论的分析方法对协商特点和协商策略等进行形式化描述,并生成了多学科协同设计的协商模型。在此基础上,开发了协商管理模块用来支持多学科间的协商过程,通过综合考虑、权衡各方的意见,给出推荐方案,辅助多学科设计者快速达成一致的产品设计方案,并通过设计实例进行了分析说明和验证。     

协同设计过程中产品模型协同批注的研究

面向分布式异构环境下的协同设计,分析协同设计过程中产品模型的协同批注流程,提出一套基于Web的产品模型异步协同批注解决方案,建立了异步协同批注系统的功能模型,并对该系统进行具体实现.通过共享模型技术,解决由不同三维设计建模系统所引起的批注过程中的异构问题,为分布式异构环境下协同设计的实现提供保障.     

复杂产品的协同设计与仿真

产品复杂性的日益增加,对仿真技术提出了更高的要求.协同仿真可以为复杂产品的设计评估提供全面支持.本文从复杂产品设计需求出发,讨论了多领域协同仿真技术的特点和实现方式,重点分析了遵循HLA规范的协同仿真模式,并进一步研究了基于多领域协同仿真的复杂产品设计及其关键技术.最后,结合工程实际介绍了协同仿真技术的实际应用.     

机械多学科设计优化中的产品建模技术研究

从产品到建立优化模型,是理论与经验交互的工作.提出建立产品学科树和产品性能树,不仅实现用树的形式表达产品建模的工作过程,而且分别获取了产品的设计变量和设计函数.     

多学科设计优化方法的研究及其优化系统的构建

为提高对复杂系统的优化设计效率,构建了针对复杂系统的多学科工程设计优化系统MEDOS.MEDOS系统主要由用户界面、驱动系统、前处理、算法库、数据库及后处理模块组成.MEDOS系统能够对复杂系统进行分解、建模,调用相应的通用算法和专用算法完成优化设计,不仅能够求解一般的工程优化问题,而且对于涉及离散、随机的优化问题也有很强的求解能力,具有友好的用户界面,为应用多学科设计优化方法提供了便利.     

集中式同步协同设计系统关键技术研究

通过对集中式同步协同设计系统的特点分析研究,提出增量传输方法来减少数据传输量,并采用改进的Java3D数据结构实现系统的图形显示和交互功能,研究了基于冲突预测符的冲突检测,和基于操作序列筛选的冲突处理流程,实现了一个基于Web的同步协同设计原型系统。     

网格环境下复杂产品概念设计技术研究

在研究分布式协同产品概念设计系统的基础上,将网格技术、代理和可扩展标记语言技术相融合,以解决分布式环境下多领域设计的协作、模型数据的集成和共享等问题,提高了产品概念设计系统的鲁棒性和问题求解的有效性。从复杂产品概念设计的过程,分析了系统的需求,建立了基于网格服务的复杂产品概念设计系统,阐明了系统的组织结构、通信方式、工作原理和工作流程,给出了产品概念设计支撑平台中涉及的机械、电子、控制和软件等领域的智能代理的统一描述,构建了一个支持分布、异构的多领域协同工作的产品概念设计支撑平台,展望了概念设计技术在仿真系统中的进一步应用。     

复杂微机电系统多学科设计方法研究

针对复杂微机电系统设计涉及多个学科领域的特点,提出了应用多学科设计优化方法来设计复杂微机电工程产品,归纳分析了复杂微机电系统在设计过程中可能涉及的学科,探讨了多学科设计方法在复杂微机电系统设计中的应用。     

复杂机械产品模糊可重构设计方法及系统

针对可重构设计方法的局限性,将模糊集理论引入可重构设计,提出复杂机械产品模糊可重构设计方法.复杂机械产品具有性能驱动、结构复杂和性能参数的模糊性以及对设计经验知识的依赖性等特点,系统论述了模糊重构设计原理与方法,构建了基于本体的模糊重构设计模型,结合分层设计思想,阐述了模糊可重构设计系统组成及其流程.最后以高速列车转向架构架设计为例,详细说明模糊可重构设计系统的构建方法.     

协同设计中基于关系数据库的冲突检测技术研究

在协同设计过程中,不可避免的会产生大量的冲突。针对协同设计过程中产生的设计冲突,探讨了一种基于关系数据库的冲突检测方法,建立了产品的对象—约束信息模型,研究了用XML和关系数据库表示该模型的方式,提出了基于关系数据库的冲突检测系统的体系结构,并开发了原型系统。通过协同设计汽车转向器的实例,说明了该系统的有效性。     

复杂产品的并行式绿色设计研究

复杂产品的并行式绿色设计是一项复杂的系统工程。讨论了复杂产品的并行式绿色设计的内涵,分析了其主要特征,研究了复杂产品的并行式绿色设计的关键技术产品数据管理系统、绿色设计数据库和知识库、协同仿真技术和虚拟制造技术,以及绿色设计评估系统。     

机械产品工业设计中的和谐性研究

构建一个更为和谐的人类社会是全人类共同的理想,包括人与人、人与机械、人与环境、甚至机械与环境等各种关系的和谐。在传统意义的机械产品工业设计中,功能性总是被一再强调,同时其和谐性特征往往被忽略,这种设计观念必须转变。分析了机械产品工业设计的和谐性特征,并阐述了和谐设计不仅是和谐社会的重要组成部分,而且应该在构建和谐社会的指导思想下进行,最终通过几个设计实例总结了在和谐社会背景下机械产品工业设计实现其和谐性这一特征的几条途径。     

机械产品概念设计——智能CAD中的关键技术

本文回顾机械产品概念设计ＣＡＤ的发展历程，对各种目前的概念设计方法进行了评述，讨论了机械产品概念设计智能ＣＡＤ的关键性技术，提出了可能的解决方法。