基于可拓本体的复杂产品方案设计可拓集成框架研究

为了有效提升大型复杂产品方案设计结构配置的设计效率和质量,对大型复杂产品方案可拓集成设计进行了研究。对大型复杂产品方案可拓设计过程中的可拓本体概念模型、可拓本体库构建框架、方案设计可拓需求模式、方案设计可拓配置模式和方案设计可拓再设计模式进行了分析,提出了一种基于可拓本体概念的复杂产品快速设计可拓模式框架;通过将应用层、应用工具层以及环境支撑软件层相融合,建立了基于可拓设计模式的型号飞机产品快速设计可拓集成平台体系结构。研究结果表明:该可拓集成设计平台体系结构的建立,能够实现多层次、多属性、创造性、复杂性等特点的复杂产品方案设计的结构可拓配置,从而为复杂产品快速设计的顺利实施提供理论和工程应用支持。     

基于遗传算法的机械传动方案可拓优化设计

传动方案的遗传算法是求解传动方案优化问题的关键技术.将多目标物元优化方法应用到机械传动方案优化设计中,给出设计实例,验证了所提出方法的有效性和可行性.     

产品概念设计可拓进化方法研究

在分析现有概念设计求解策略的基础上，提出了基于可拓学理论与遗传算法相结合的概念设计求解模型，并通过可拓评价方法建立了遗传算法的适应值函数，从而完成产品概念设计。     

基于可拓理论的数据挖掘在水轮机方案设计中的应用

针对大型水轮机方案设计复杂性的特点,建立了面向知识重用的有约束的基元可拓集,并基于基元的可拓性和可拓变换.探讨了基于可拓集合方法的数据挖掘技术实现;提出了一种改进的FP-growth关联规则算法对有约束的基元可拓集进行关联规则挖掘,并利用基元的相关性和蕴含性对已获得的关联规则进行拓展,获得更多有价值的知识.最后.通过大型水轮机选型方案设计实例进行了说明.     

可拓设计理论方法综述与展望

为了针对产品创新设计中的矛盾问题寻求最佳设计方案,提出一种可拓设计理论方法,该方法集理论、实践、科学、哲学和方法论为一体,具有设计目标清晰、冲突消解过程有序、方案输出结果满意等特点。通过分析比较发明问题解决理论、基于规则/实例推理、约束松弛、协商、回溯、可拓设计等常用于产品创新设计过程中的冲突问题消解方法,论述了可拓设计方法最大的特色在于模型化、形式化、定性与定量相结合,是一种智能化处理设计对象、设计系统的现代设计方法;系统介绍了可拓学和可拓设计的形成及相互关系、可拓设计的研究方法和设计原理,对可拓设计各步骤环节的研究现状进行了综述,论述了目前存在的不足及今后的发展方向与思路;阐述了可拓设计方法及其计算机实现的策略生成系统,对几种典型的可拓设计软件系统做了简要介绍;最后对全文进行总结,展望了今后的研究目标及需要解决的研究难点。     

基于知识的大规模定制产品可拓配置设计

针对现有产品配置设计方法中对客户性能需求研究的不足,提出了基于知识的大规模定制产品可拓配置设计理论与方法.通过分析产品设计过程中的信息处理,明确了基于知识的设计系统开发思路,应用物元理论与可拓学方法,对大规模定制的典型机械产品进行基于数据库的可拓分类知识挖掘,建立满足产品个性需求性能的可拓配置变换规则、关联函数及与之对应的产品可拓配置集等,并将其有效地应用到单体液压支柱的个性化配置设计中.应用实例表明:该方法不仅能快速满足大规模定制设计的个性化要求,而且能为计算机参与解决配置设计矛盾问题提供一种可行的途径.     

基于可拓逻辑的产品族可配置规划研究

为更好地处理产品族可配置规划大量带有矛盾前提的知识,通过顾客需求获取、可拓变换和可拓聚类等方法来解决配置需求动态增加、配置阈值确定和冲突消解等三个问题,提出了基于可拓逻辑的产品族可配置规划模型.首先通过共轭分析法得到需求基元,建立需求与产品族结构特征之间的映射关系,利用町拓规则推理,从定性角度得到能够满足顾客需求的一系列产品.然后在需求基元图中,应用变换矩阵对需求基元加以变换,由顾客根据变换结果再次输出需求基元,与最初需求基元计算相容度,利用改进的遗传算法动态取得配置阈值来判断变换的可行性.最后,利用可拓聚类和聚类图理论实现产品族内部的稳定模块和可变模块的划分.该方法已应用于冰箱原型系统设计.     

可拓理论在某柴油机磨损状态监测中的应用

通过对柴油机磨损评价指标的选择,建立了柴油机磨损评价的物元模型。对某型柴油机1000h可靠性试验中反映磨损的数据信息进行分析,运用建立的可拓物元模型对柴油机的磨损状态进行了评价与判断,结果表明这种方法与拆检等方法的评价结果是一致的。     

基于可拓理论的产品适应性设计

在分析产品适应性设计的特点及其过程的基础上,给出产品适应性设计的可拓物元模型及其共轭性和可拓性的定义;通过对产品物元模型的拓展得到多个产品物元模型,对设计过程中出现的冲突通过物元变换加以消解:最后以角向磨光机为实例加以说明.     

基于可拓理论的产品配置设计

为实现计算机支持下的产品快速响应设计,提出了一种基于物元模型和可拓理论的产品快速配置设计方法.该方法首先建立形式化表达模块和模块族的物元模型.以产品族为基础,针对具体的客户需求,利用质量功能配置瀑布式分解方法对期望产品进行层次性展开,以获得期望模块物元.基于期望模块物元,采用相似匹配算法从模块族中模糊匹配出相似存在模块,以形成产品的初步配置方案.通过解析结构建模方法,确定相似存在模块变换的结构层次.通过相似存在模块的可拓变换,得到具体的期望模块,以建立产品结构方案.最后,以堆垛机为例,验证了产品快速配置设计方法的可行性.     

基于构件理论的产品快速设计方法研究

针对骨架类产品结构特点,提出了基于构件理论的快速设计方法,并以铁道车辆车体设计为实例,CATIA为设计平台,运用CAA、VC开发工具,以oracle9i为数据库支持,基于该方法开发了适合型号工程的快速设计系统。系统运行表明,所提出的方法及系统能有效避免重复设计,提高设计效率。     

自动导引车骨架结构优化设计

针对目前自动导引车自重系数较大的问题,以等强度、轻量化为研究目标,提出了一种适用于自动导引车骨架结构的优化设计方法。在对车身骨架结构进行力学分析的基础上,利用数学规划得出载荷分配与车轮位置的关系,得到车身骨架拓扑优化问题的约束条件,基于变密度法与优化准则法推导并建立了一种适用于自动导引车骨架结构的多准则优化模型,利用优化软件进行求解。最后,利用有限元软件对建立的优化模型进行仿真分析。仿真结果表明,所提方法用于自动导引车车身骨架优化是可行的。     

基于可拓距的起重机产品配置方法设计

针对起重机械产品复杂、设计效率低的问题,提出了基于可拓距的起重机产品配置方法。建立了基于可拓距的相似度计算模型与权重值动态驱动模型,并将其应用于实例检索。分析了该方法与基于欧式距和海明距相似度计算方法的比较结果,验证了该方法的可行性与可靠性。     

基于可拓理论的模块匹配方法研究

针对目前机械产品的模块化设计方法在模块信息表示、检索与修改的方面的不足,研究了模块的知识表示与实例推理技术,提出了一种基于改进可拓距模块检索方法,在现有的模块库中寻找满足相似度的模块实例,对提取的相似模块实例进行修改,最终达到设计的要求。     

基于PMAC技术的自动引导车设计

针对自动引导车控制系统，采用PMAC技术进行了设计，探讨了VC＋＋环境下对PMAC进行二次开发的方法。PMAC运动控制卡完成自动引导车行走速度的实时控制，实现了两驱动轴高精度的运动控制。     

基于可拓理论的绿色制造实施方案设计

针对目前企业实施绿色制造缺乏决策支持方法的问题,充分利用历史成功实施案例,面向知识表达与重用,提出了一种基于物元模型和可拓理论的绿色制造实施方案设计方法。分析了绿色制造实施方案的知识结构,提出了基于物元模型的实施方案知识表达方法;在此基础上,基于可拓理论提出了绿色制造实施方案设计流程,利用关联函数对历史相似实施方案进行基于距的实例检索,利用可拓变换和可拓逻辑推理将检索获得的实例修改为满足企业需求的实施方案。结合某机床制造企业的绿色制造实施方案设计实践验证了所提出方法的可行性和有效性。     

基于ADAMS的货叉式AGV稳定性研究

随着制造业产业升级,工业4.0、数字化工厂将不仅仅停留在鲜活的概念阶段。高举升货叉式自动导引车(AGV)能够更加充分的利用场地空间,节约成本。但高举升也伴随着高风险,AGV工作环境中不可避免会出现路面不平整现象。利用ADAMS建立高举升货叉式AGV虚拟样机模型,根据GB/T20721-2006自动导引车通用技术条件中对于环境适应性的要求,在虚拟样机中令AGV以额定速度额定载重通过5mm台阶路面,以分析台阶路面对AGV稳定性的影响,对危险情况进行预判,以保证高举升AGV的运行安全,为AGV设计提供依据。