混合驱动连杆机构的串行和并行设计

混合驱动机构的设计包括运动设计、动力设计和控制设计三个方面。一方面,这些设计相互影响和关联,具有非常强的耦合关系。另一方面,各个设计方面的设计准则、设计目标却有所差别。串行设计是先进行机构的运动设计、动力设计,最后再进行控制设计。并行设计是将机构的运动设计、动力设计和控制设计一并考虑进行设计。对于混合驱动平面五杆机构,分别采用串行设计和并行设计等不同的设计策略,尽管设计所采用的优化方法都是微分进化方法,但是设计结果却有所不同。串行设计可以达到较高的机构运动要求,但控制系统的设计比较困难,而且控制效果不好。并行设计得到的设计结果是机构的运动控制效果得以改善,但是设计的数学模型变得复杂,机构的运动精度有所下降。     

设计的哲学思考

探索设计哲学寻求设计普通规律,可以推动无所不在的设计向更全面更深入的发展。文中对设计在中华文明中重要地位,设计的普遍性,设计推动了人类文明发展,设计与创新相互依存,知识和创造性思维是设计的基石,设计的关键是设定目标提出计谋,设计的系统性,设计的统一性,设计是不断发展变化以及设计的价值性等10个问题进行了阐述,对于设计哲学内涵作了较为全面讨论,可以引起大家对设计科学的重视和推进设计科学的发展。     

公理设计与稳健设计的统一关系研究

在分析公理设计理论和稳健设计方法的特点基础上,深入探讨独立公理和信息公理与稳健设计的关系,揭示公理设计与稳健设计之间的内在联系,并建立它们之间数学上的联系。由于公理设计和稳健设计都有各自的优势,在产品质量稳健设计过程中,两者之间又具有一致性,因此可以融合公理设计和稳健设计,实现它们之间的优势互补,从而可以延伸公理设计改善产品设计质量的功效和扩展稳健设计的通用性。最后以两个实例验证说明公理设计与稳健设计之间的关系。     

云制造环境下设计理性模型驱动的协同设计

设计服务化是协同设计的一个新方向。本文提出了一种云制造环境下设计理性模型驱动的协同设计方法。首先建立设计理性模型库,然后基于设计理性模型驱动协同设计,基于设计情境匹配设计服务,基于设计知识跨库检索多个知识库为设计活动提供知识融合服务。最后以ATM机的设计为例证明了此方法的可行性。     

数字化工装设计探讨

现阶段三维设计已成主流,从二维图到三维实体几何造型是一个巨大的进步。三维设计有直观、便于修改设计、便于强度校核、便于模拟仿真等优点。因此,我公司在工装设计中逐步推广三维设计。1．工装设计历史现状分析以前工装设计选用的设计软件是AutoCAD,设计依据为本单位或同行业同类工装的类比、继承或创新设计;设计资料包括机械设计手册、已有的工装图样参考等。设计计算无软件支持,采用理论计算。没有设计管理软件,图样处在互相调用或重复设计状态。     

轨道交通车辆内室的人性化设计

人性化设计思想着眼于人的需求,是对城市轨道交通车辆设计的新要求,而有效的设计管理则能确保人性化设计观念的落实。以高速列车内室设计为例,从设计观念导入、设计程序、设计实践及设计管理等几个层面对轨道交通车辆的人性化设计进行了研究,提出了高速列车人性化设计的原则,通过列车内室设计实践对该原则进行了应用和检验,并提出从宏观决策管理、人际沟通管理及微观设计管理3个层次持续有效地实现高速列车的人性化设计。     

基于分形思想的产品设计过程建模

针对复杂机电产品设计过程的复杂性和动态性,借鉴分形思想,用设计任务—设计参数关联矩阵表示产品设计过程,提出了分形设计单元的概念。根据分形设计单元的自相似和动态性的特点,构建了设计过程的分形设计单元模型。研究了由初始关联矩阵寻找种子设计参数,设定许用引力系数,循环分解,形成分形设计单元模型的方法。以某送料机的机电一体化接头的设计过程为例,阐述了分形分解方法的过程,验证了分形设计单元模型的可行性。     

公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化机制研究

针对公理化设计与设计结构矩阵二者之间具有互补性的特点,提出了公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化的设计思想,具体研究了公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化的内在机制,包括同步演化的步骤与相应的算法。重点在于提出了复合矩阵的新概念,以此作为公理化设计矩阵转化为相应设计结构矩阵的桥梁。同时,通过具体案例阐述了公理化设计矩阵与设计结构矩阵之间同步演化的过程。     

采煤机设计知识本体表示研究

采煤机设计知识种类繁多,合理表示设计知识,是采煤机智能设计的关键技术之一。为实现采煤机设计知识的共享和重用,提出一种基于改进七步法的采煤机设计知识本体表示方法。通过分析采煤机设计过程,以过程知识为核心,划分设计知识类别,提取关键术语,定义类和类的属性约束,完成采煤机设计知识本体建模。在本体模型基础上,研究设计知识存储方法,构建知识库系统,实现采煤机设计实例查询与扩充。以采煤机截割部设计知识系统构建为例,验证了该方法有效可靠。     

设计重用研究

设计通常分为变形设计、自适应设计和创新设计。据估计约 80 %的设计为变型设计和自适应设计 ,这意味着大多数设计过程是基于以前的设计知识的重用。基于计算机的设计重用可有效缩短设计周期 ,提高设计质量 ,实现对市场的快速响应。本文在对现有设计重用系统分析研究的基础上 ,识别概括出设计重用中的若干重要问题 ,诸如设计重用的概念、过程模型、重用层次和类型、关键技术及支持重用的设计历史建模等 ,并对各个问题做了深入系统地研究 ,给出了有关概念定义 ,建立了相关模型 ,从而为基于计算机的设计重用研究提供了一致的理论体系框架     

三维设计中的设计思想与意图体现

运用现代三维设计软件,通过对典型零件设计与三维设计软件功能的研究,分析如何将设计思想融入三维设计软件的应用过程中。重点从特征建模与设计关系、建模过程与加工工艺设计思想等方面进行研究,总结现代产品设计开发过程中如何体现设计者设计思想和意图的方法。通过这些方法,设计者可更好地将设计思想融入三维设计过程,更好地运用三维软件解决实际问题。     

设计思考过程模型中设计意图的表达

设计是设计者运用专业知识和个人经验得出设计决策的过程。目前大多数记录的设计信息只能描述设计结果是什么,而不能表达设计是如何展开的以及为什么按照这种方式进行。针对这一问题,提出设计思考过程模型,不仅能够记录设计步骤和设计决策,还能够描述设计过程背后的设计意图。设计意图是设计者解决设计问题时的目的和打算,包括元意图、设计选项和决策。对设计意图的分类进行详细的讨论,并基于此分类以及意图与操作的关系提出6种设计思考过程片段模式。采用BNF范式对设计思考过程模型进行了形式化表达,并开发计算机辅助设计思考过程建模原型系统MindDigger。以自动柜员机(Automatic teller machine,ATM)存钱机构的设计过程为例对设计思考过程模型进行了实现和验证。     

机电一体化协同设计平台研究

为了提高机电一体化产品设计中多学科多专业设计人员协同设计的效率,利用CAX软件,基于Web的项目组级PDM,UML技术,虚拟现实样机技术搭建机电一体化协同设计平台,来满足机电一体化多学科的高效协同设计。重点讨论了组成该协同设计平台的基于Web的项目组级PDM服务器和完成各种设计任务的工作站群,以及该平台的运作过程。该平台的试验性运行结果表明,该机电一体化协同设计平台能够提高设计团队多学科多专业的设计人员协同设计效率,并且在设计过程中,设计人员进行创新性设计的比重有所增加。     

本体与过程关联的快速响应设计技术

为实现快速响应设计,提高设计效率与质量,提出了一种基于本体与过程关联的设计方法。建立了支持异构系统快速响应设计的本体,包括流程本体、领域本体与过程本体,利用过程式的表达语言描述改造设计过程。将设计分为若干阶段,并与设计阶段的状态信息进行关联。异构系统分布式的设计进程之间按状态进行协同,通过对过程式设计信息的转换,实现设计进程间的集成。所提出的设计方法在配电网的改造设计中进行了应用验证,结果表明该方法可实现不同设计进程间设计数据的细粒度共享,有助于提高设计变更的响应速度。     

共用性设计及其在工业设计中的应用

阐述了共用性设计的概念,分析了共用性设计产生的原因,探讨了共用性设计的原则。在此基础上,分析了共用性设计和工业设计的关系。以洗衣机为例,说明共用性设计在工业设计中的应用。     

刮板输送机三维参数化设计系统研究与实现

目前刮板输送机设计主要采用传统的设计方法,设计效率低,设计质量难以保障。利用Creo 2.0的TOOLKIT开发工具包,使用VC++2010编程环境开发刮板输送机三维参数化设计系统,菜单设计技术和对话框设计技术完成用户交互界面的二次开发,并结合参数化建模技术和自动装配技术,实现刮板输送机从选型设计计算到非标零部件及整机设计。设计者只需在交互式的用户界面输入设计参数就可以完成刮板输送机产品的整机设计,极大的提高刮板输送机设计的效率及质量。     

计算机辅助设计中的闭环设计方法及其实现

论述了产品的行为特性与其设计参数的关系,提出了通过构建行为特性函数利用设计结果调整设计参数的闭环设计方法。在计算机辅助设计中,应用闭环设计方法自动完成设计反复,使设计目标达到很高的设计精度,并可以进行可行性、灵敏度分析,实现优化设计。     

基于时间Petri网的实时并行设计过程建模研究

分解与重组基于特征的零件设计与工艺设计的并行过程 ,实现了基于特征的零件设计与工艺设计的实时并行 ;通过增加设计小循环次数来减少设计大循环次数 ,从而减少设计的反复过程和缩短产品开发周期。建立了基于时间Petri网零件设计与工艺设计的实时并行过程模型 ,通过计算设计循环时间 ,定量分析了实时并行过程的时域性 ,理论分析与实际基本一致 ,为实施产品实时并行设计方法提供了可靠的理论依据。     

基于维克多·巴巴纳克设计伦理观的无障碍卫浴产品设计思考

维克多·巴巴纳克提出的设计伦理观,旨在通过人和社会的伦理意识,运用一定的设计手段来实现人类社会的可持续发展。该设计伦理观对卫浴设计的指导意义有两个方面:指出了卫浴设计需要肩负的责任;指明了人文型卫浴是卫浴发展的新方向。基于维克多·巴巴纳克设计伦理观,从改良型卫浴设计、节约型卫浴设计、通用型卫浴设计和健康型卫浴设计展开无障碍卫浴设计研究,使卫浴设计达到造型与功能的统一。     

关于汽车焊装夹具的参数化设计探究

在汽车焊装夹具设计中运用夹具单元的参数化设计具有重要意义。采用参数化设计方式可使夹具单元的模块化,不但可以降低设计人员的工作强度,还可以缩短设计完成的时间。此外,参数化设计有利于建立高效的焊装夹具的模块化库,成为设计高水平的焊装夹具的有力支持。本文以焊装夹具参数化设计为研究对象,对其设计软件、设计流程和夹具单元应用进行了论述。