基于元动作单元的数控机床运动精度映射

为使数控机床精度设计有定量的理论数值供参考,从运动的角度出发,建立了基于元动作单元的数控机床运动精度映射模型. 采用“功能(Function)-运动(Motion)-动作(Action), FMA”的结构化分解方法得到元动作单元,并结合多体系统理论对数控机床拓扑结构进行了描述；运用旋量理论对数控机床误差建模,建立数控机床空间运动误差模型,并用螺旋理论得到空间运动误差综合值；以制造成本、空间运动误差螺距及其大小为设计准则,构建了运动精度映射模型,并应用NSGA-Ⅱ遗传算法对数控机床运动精度进行映射. 对某国产加工中心进行运动精度映射求解,说明了该模型的可行性和有效性.     

基于质量屋的质量功能配置优化模型

质量功能配置的核心是质量屋的构建.本文分析了质量屋的决策过程和已有规划的缺陷,应用因子分析法正交化工程特性自相关矩阵,建立了优化模型.     

考虑性能依赖的元动作单元多态可靠性分析

为研究单元之间相互作用所引起的性能依赖给多态系统可靠性造成的影响.利用功能-运动-动作(FMA)分解理论将多态系统分解成多个元动作,以元动作单元为研究对象,运用非齐次马尔科夫模型描述元动作单元的多状态演变过程;通过设定状态转移系数将状态转移率与依赖特性相关联,构建新的状态转移矩阵,再运用Kolmogorov微分方程求得多态单元处于各状态的概率,并利用向量通用发生函数建立考虑单元性能依赖特性的多态系统可靠性分析模型,讨论了不同依赖情形下的模型特点;以国内某卧式加工中心的分度转台系统为例验证了单元依赖特性对系统可靠性的影响.结果表明:具有依赖特性单元的状态转移率会随着对应自立单元的性能退化而改变;与单元相互独立的多态系统相比,在单元处于高性能状态时,具有单元依赖特性的多态系统可靠度更高;在单元处于低性能状态时,具有单元依赖特性的多态系统可靠度更低.研究结果可为机械系统可靠性设计和产品维修周期设计提供相应的理论依据.     

需求与公用工程不确定的生产计划与调度集成

为了降低生产过程中的不确定因素对生产计划和调度的影响,考虑需求和公用工程的不确定性,建立多周期计划和调度双层集成模型.根据时间尺度的不同,分别在计划层和调度层处理需求和公用工程的不确定性.在计划层,引入机会约束随机规划来描述需求不确定性,基于离散时间建模方法建立离散时间线性不确定模型,考虑了生产率波动和参考库存约束.在调度层,引入模糊理论来表示公用工程的不确定性,基于特定单元事件点的连续时间建模方法建立关于多阶段多用途的间歇过程连续时间混合整数线性不确定模型.利用滚动优化策略对计划和调度双层模型进行迭代求解.通过经典算例验证了该模型的可行性和有效性.采用该方法有效地降低了两种不确定参数对优化结果的影响,提高了设备和公用工程的利用率.     

基于FTA的齿轮转动元动作单元可靠性预计

考虑到结构复杂的机械产品可靠性,选取关键构成单元中的齿轮转动元动作单元对其进行了基于故障树分析(FTA)的可靠性预计。结合元动作单元定义建立了齿轮转动元动作单元的可靠性框图,从可靠性角度用框图描述齿轮转动元动作各单元之间导致系统失效的逻辑关系;对齿轮转动元动作单元的故障情形,运用故障树分析确定了故障原因的各种可能组合方式和其发生的概率,并给出了故障树模型;在齿轮转动元动作单元的故障树基础上结合可靠性框图进行了可靠性预计。可靠性预计结果表明:齿轮转动元动作单元的可靠度为0.908,还存在较大的提升空间。     

质量屋技术特性自冲突识别与消除方法

为了解决质量屋（HoQ）技术特性在不同用户需求约束下具有不同的属性,存在难以确定输出目标的问题,提出质量屋技术特性自冲突的概念,在此基础上构建基于约束理论和发明问题解决理论（TRIZ）的技术特性自冲突的识别与消除方法.建立产品规划质量屋,导出技术特性重要度,初步构建质量屋;开展质量屋关联矩阵目标判定,分析识别技术特性的冲突点,采用约速理论（TOC）中的冲突解决图（CRD)确定质量功能展开过程中的技术特性自冲突;采用TRIZ理论消除冲突,实现质量屋技术特性目标值的准确输出;以空分设备主冷凝器为例验证该方法的实用性;结果表明,该方法可以合理、有效地实现质量屋技术特性自冲突的识别与消除.     

基于QFD的老式数控机床改造研究

机床改造对于提高机床产品的市场竞争力具有重要的作用.将质量功能展开(QFD)模型和优化决策模型应用到机床再设计中,通过建立机床改造质量屋,将用户对机床改造的需求和改善要求转化为机床造型设计与制造过程中的工程措施,同时将实施各种工程措施的资源消耗情况和企业现有资源相结合,利用优化决策模型,选择出机床造型再设计的关键工程措施,使机床改造在有限的资源约束下,最大程度地满足用户需求,从而提高机床产品的市场竞争力.     

基于质量职能配置的产品规划模型

分析了质量决策过程,提出了一种基于质量职能配置的产品规划模型,该模型以顾客满意度最大为优化目标函数,以时间、技术特征的变化范围以及发迹技术特征所涉及的费用等为约束函数。该模型充分利用了质量屋中各组成部分的信息,考虑到了质量配置过程中存在的种种矛盾。最后,以某产品设计作为研究实例,建立了以市场调研结果和技术信息为基础的质量屋,给出了顾客需求与技术特征之间的关系数、每个技术特征的最小值和最大值、固定费     

质量均衡的FGS率优化分配策略

为了保证在带宽约束信道下的视频传输能够获得最小的失真,同时降低接收端的视频失真波动,提出了一种精细粒度可扩展编码（FGS）率优化鲁棒传输策略.该策略首先根据网络可用带宽和丢包特性对FGS视频增强层进行率分配,然后根据FGS视频增强层之间存在的不同重要性,采用不均等前向冗余纠错(FEC)方法进行错误保护.在率分配和FEC非均等保护这两个步骤中,都考虑了网络丢包对视频质量波动的影响.试验结果表明,该方法能够有效减小接收端因丢包引起的视频质量失真,同时能大幅度降低视频质量的波动.     

玻璃刚度及节点约束对点支式玻璃单层索网动力特性的影响

目的研究玻璃质量和刚度及节点约束对单层索网动力特性影响.方法编写了有限元程序求解索网的自振频率.通过单层索网安装玻璃前后频率的比较,分析了玻璃的质量和刚度对自振特性的贡献大小,并研究玻璃和索网节点之间4种节点约束对自振频率的影响.结合北京新保利大厦二期单层索网体系模型的动力特性试验与有限元计算值进行对比分析.结果玻璃质量和刚度对频率变化影响趋势相反,同时节点约束对自振频率具有一定影响,有限元模型与试验结果吻合良好.结论一般情况下,玻璃质量影响大于其刚度影响.玻璃较厚时,其质量和刚度对频率影响的变化幅度大于较薄的情况;对于单层平面索网,节点的平动约束模式对自振频率影响不大,而考虑玻璃胶的扭转约束则对其有一定影响.拉压弹簧的节点约束模式计算结果与试验值较吻合.     

财务质量屋的设计与应用研究

借鉴并行工程中质量屋的设计与应用机理,设计了财务质量屋,建立了财务要求质量与财务质量要素的关系矩阵和财务质量要素间的相关矩阵,提出了企业财务质量评价和确定企业财务质量改进关键环节的一种新型分析方法。     

基于多体运动学的超重型数控机床维护周期预测

以某型号超重型数控落地铣镗床为研究对象,针对重型数控机床样本小、结构复杂等特点,在机床多体运动学模型基础上,建立其空间误差模型,并提出其精度可靠性预测模型,分析运动副的磨损量对机床加工精度的影响程度,找出误差源,确定影响机床加工精度的关键因素,预测机床的维护周期。     

基于质量屋的LED路灯关键质量特征研究

以LED路灯质量性能特征为研究对象,在对用户需求进行调查、分析和整理的基础上,建立用户需求与质量特征关系矩阵和质量规划矩阵,利用质量功能展开(QFD)软件建立LED路灯质量屋(HOQ),将质量屋相关信息输入质量屋中,获得质量屋输出的产品质量特征的绝对重要度和相对重要度,从而实现由用户需求向产品质量特征的转换,根据不同的用户需求,选取不同的质量特征相对重要度阈值,最后获得用户满意的LED路灯关键质量性能特征集。该研究为产品开发和产品标准化建设提供科学参考。     

基于BP神经网络的地下管廊施工质量控制

为了促进工程施工质量前期控制在地下管廊工程中的应用,结合BP神经网络基本理论,提出了一种基于人、材料、机械设备、施工方法和环境五大质量影响因素(即4M1E)的量化处理方法.通过MATLAB R2014a数值仿真模拟软件实现对4M1E的量化处理,建立了地下管廊施工质量前期预测模型,并对该模型结果进行了测试与验证.结果表明,模型中的预测值与期望值基本一致,证明了该模型是有效的、可靠的,进而对地下管廊施工质量前期控制有着重要的参考价值.     

稀疏表示中字典学习的影响因子研究

研究了稀疏表示中影响字典矩阵构建质量的关键因素,并实现了关键因子定量化表示. 分别对图像数量、取块大小、字典列数和取块步长等因子进行参数调整并生成字典矩阵,结合系数矩阵对原始图像重构,以峰值信噪比和结构相似性索引测量这两种质量评价指标作为字典质量的评估依据. 实验以CMU_PIE_Face数据库为数据源,结果表明当图像数量为500张、取块大小为4个像素点、字典列数为512维、取块步长为2个像素点时,所得到的字典具备对原始图像的最佳表示能力. 因此,稀疏表示中关键因子的定量化表示可加速字典学习过程且简化模型复杂度,提高字典抽象层质量,具备更强的图像表现力.     

基于粗糙集的载体桩质量核心影响因素分析

针对载体桩质量不容易控制的特点,在剖析载体桩承载机理的基础上,分析了影响载体桩质量的各因素,并引入粗糙集理论,建立了影响因素约简模型。以邯郸地区载体桩工程为例,通过模型约简得出最小的影响因素集,从而确立了影响载体桩质量的核心影响因素,为载体桩的质量预测和控制提供理论依据。结果显示该方法克服了目前人们以主观和定性分析为主的缺点,可信度较高。     

磨料水射流切割可视化BP神经网络模型研究

针对磨料水射流切割性能与影响因素间存在复杂的非线性关系,无法用传统数学方法建模的问题,基于BP人工神经网络理论,结合典型材料的切割实验结果,在考虑射流压力、磨料流量、切割靶距、工件厚度、磨料喷嘴直径与切割速度6个因素情况下,建立了磨料水射流切割BP神经网络模型.同时,基于Delphi开发出了可移植的磨料水射流切割速度人工神经网络预测单元,实现了所建网络模型的可视化,为实现网络模型与数控系统的集成提供条件.研究结果表明,该网络模型能快速、准确、可靠地预测切割速度,与数控系统相集成可实现对磨料水射流切割质量的有效控制.