基于证据理论的气门弹簧可靠性设计优化

以气门弹簧净质量最小、刚度误差最小为双优化设计目标,考虑可靠性等约束条件,建立了可靠性优化设计数学模型,用线性加权组合法对多目标优化设计的目标函数进行处理,采用基于证据理论和区间分析的可靠性优化设计方法进行求解,得到了有价值的优化方案。设计实例验证了该方法的有效性和实用性。     

模糊层次分析法在质量功能配置中的应用

将模糊层次分析法引入质量功能配置,用以分析顾客需求,得到各项顾客需求与各项技术特性的重要程度,并通过FAHP-QFD方法得到的结果指导产品优化设计。以行星齿轮减速器的多目标优化设计为例,验证了FAHP-QFD方法的实用效果。     

3-PRRS并联机构多目标可靠性优化设计

以提高并联机构多目标优化设计结果的可靠性为目的。首先构建3-PRRS并联机构多目标优化设计模型,基于Isight集成Matlab软件,利用试验设计和多目标优化算法进行多目标确定性优化设计。然后分析3-PRRS并联机构在设计制造中所涉及到的随机不确定性因素,基于Isight进行6Sigma可靠性分析以及考虑随机不确定性因素的6Sigma优化,建立一种高效的考虑不确定性的3-PRRS并联机构多目标可靠性优化方法。研究结果表明,考虑不确定因素的多目标优化设计方法得到的最佳设计解可靠度更高,更加符合设计要求。     

基于协同优化和多目标遗传算法的车身结构多学科优化设计

在汽车车身结构NVH和侧面碰撞安全性研究中,实施多学科多目标优化的可行性设计。通过试验设计制定试验方案并进行数据采样,构建考虑整车侧撞安全性、白车身模态、静态弯曲刚度、扭转刚度和轻量化等性能的响应面近似模型,然后对车身结构分别进行确定性和可靠性轻量化单目标设计。最后,运用多目标遗传算法结合多学科协同优化对车身结构进行多目标优化设计,获取Pareto最优化解集。研究结果表明:可靠性优化设计较确定性优化设计而言,能考虑产品设计和生产过程中的不确定性因素,保证产品稳健性;车身结构的多目标优化设计全面考虑了车身结构轻量化、NVH和碰撞安全性能等多学科之间的耦合和解耦;设计者可按需选择其满意的优化结果,这将大幅缩减产品开发周期、降低产品开发成本。     

基于模糊信息公理的产品功能需求优化方案选择

采用质量功能展开将顾客需求及重要度转化为产品功能需求及其重要度, 以信息公理为依据,选择信息量最小的功能需求配置方案。采用三角模糊数处理不确定性的质量功能展开信息,采用相对偏好关系分析进行质量功能展开计算,运用模糊信息公理计算定性功能需求的信息量。考虑功能需求间的非线性补偿关系,以总信息量最小化为目标建立0-1非线性规划模型。最后以某装载机功能需求方案规划为例,验证了所提出方法的有效性。     

顾客需求驱动的产品服务系统模块选配方法

为以顾客满意度最大化为目标进行产品服务系统方案规划,提出了顾客需求驱动的产品服务系统模块选配方法。采用质量功能展开将顾客需求及重要度转化为产品服务系统方案模块属性及其重要度。采用三角模糊数处理不确定性的质量功能展开信息,基于相对偏好关系分析进行模糊质量功能展开计算,并对定性的候选模块属性进行量化。考虑模块属性间的非线性补偿关系,基于非准确性计算思想建立了以顾客满意度最大化为目标的0-1非线性规划模型。以装载机产品服务系统的模块选配为例,验证了所提方法的有效性。     

门式启闭机门架结构6σ稳健优化设计

以重量减轻为目标,对启闭机门架结构的确定性优化结果进行可靠性分析,优化结果的可靠度为86.5％,可靠度不高.针对传统确定性优化设计中没有考虑不确定因素对产品性能和质量的影响,其优化结果可靠性和稳健性往往较低的问题.基于6σ质量设计方法、蒙特卡洛模拟法、多岛遗传算法,采用多学科设计优化软件ISIGHT对门架结构进行6σ-稳健优化设计.计算结果表明,经6σ稳健优化后门架结构自重降低了21.6％,其可靠性和稳健性显著提高,可靠度达到98％,为门式启闭机门架优化设计提供理论指导.     

电静液作动器多目标优化设计

电静液作动器(EHA)设计需要考虑质量、刚度、效率等指标的综合最优,而且这些目标之间通常相互矛盾,是一个多目标优化设计难题。提出一种针对EHA的多目标优化设计方法,给出了EHA质量、刚度、效率的评价模型,通过多目标粒子群优化算法对连杆长度、舵面初始角度、泵的排量等关键设计变量进行智能优化,获得帕累托优化设计集合,并进一步采用层次分析法对帕累托集合中的方案进行综合决策,按照给定的多目标间的权重,实现了方案的排序和EAH的优化设计。     

H封闭式周转轮系多目标模糊优化设计研究

在对H封闭式周转轮系的结构类型和特点进行分析的基础上,提出以体积小、效率高为目标的模糊优化设计模型并编制了计算机程序.优化设计结果表明,利用多目标多约束的模糊优化设计方法,可以既考虑轮系的整体性能,又充分合理地利用目标和约束的模糊性,使优化设计的整体目标水平达到更高.     

机械产品多质量要求下的选择装配方法

针对机械产品多质量要求下的选配问题,提出一种基于强弱Pareto和遗传算法的多质量要求下的选择装配方法。对选配问题进行分析,构建了一种面向三维空间多质量要求下的统一选配信息模型,在此基础上考虑装配精度和装配成功率,进而建立了多质量要求下的选配综合优化模型。采用一种以公差项为单元的编码方式,并通过给出质量要求权重系数,提出以强弱Pareto和密集度描述带有主次关系的多目标综合评价规则,在考虑关联约束排序的基础上,利用遗传算法进行多目标的选择装配,实现了带有主次关系的多质量要求下产品的选配优化。设计并开发了原型系统,通过实例验证了该方法的可行性。     

支持产品设计决策的质量信息分类研究

对支持产品设计决策的质量信息的特点进行了分析,按照质量因素将面向产品生命周期的质量信息进行了分类。分析了产品的质量信息源以及信息源产生的质量信息。最后结合产品的设计过程,分析了每个阶段的质量信息需求,建立了产品设计开发过程和质量信息之间的需求关系。为建立企业的质量信息库、支持设计决策打下基础。     

基于保质设计的材料信息模型研究

质量保证设计（DFQ）是将质量保证和质量管理融入到产品设计中的一种新的设计方法。深入分析产品设计各阶段对材料质量信息的需求,建立支持保质设计的材料信息模型。考虑到材料质量信息与CAD／CAPP,ERP,PDM等应用系统集成方便．提出基于STEP的材料信息模型。     

产品设计质量控制工具与PDM信息集成研究

产品设计质量控制工具与PDM系统的信息集成已经成为企业CIMS实施中的新课题。为了在产品设计开发阶段实现不同粒度的质量控制信息的在线浏览、圈阅和共享流动等操作，有效地支持产品设计阶段质量控制，基于图像文件接口和XML数据接口提出一种产品设计质量控制工具与PDM信息集成框架，并在已有质量工具的基础之上，采用Windows位图编程技术实现了图像文件接口，最后给出该接口集成示例。     

支持并行设计质量信息结构模型的研究

结合并行设计的特征，分析并行设计的质量信息需求，建立了支持并行设计的质量信息结构模型。该结构模型能够展现设计过程、信息源和设计阶段间的质量信息共享和传递，反映各阶段质量信息需求的继承性和差异性，清晰表达阶段质量信息需求内容的层次性。     

基于知识重用的标准件建库方法研究

知识重用是一种在已有的设计知识和经验的基础上,进行新产品设计的过程。通过分析基于知识的标准件模型知识表达、重用、搜索等关键技术,提出了将标准件的尺寸信息、开孔信息、装配信息、配置信息等提取出来,建立基于知识重用的标准件库,从而实现标准件的自适应,提高了产品设计的质量和效率。     

产品设计和工程分析集成信息模型

产品设计和工程分析的有效集成是提高产品设计质量的有力保障，本文将集成过程中所涉及到的信息分成CAD设计模型，CAE分析模型和离散模型三个部分，然后介绍采用STEP资源所设计的这三个模型的集成信息模型，最后，介绍该集成信息模型的实施，该模型不仅集成了产品工程设计过程中的设计信息，而且集成了产品工程分析过程中采用各种数值方法进行数值分析计算所涉及到的诸多信息。     

基于产品结构树的制造质量信息分类研究

制造质量信息是支持并行设计决策所需的产品生命周期信息的重要组成部分,制造过程中与设计决策相关的质量信息的获取、表示、处理、利用等研究对设计者进行决策具有重要作用。针对现有质量信息分类方法在信息有效集成、设计者容易提取所需信息等方面不足,本文提出基于产品结构树的制造质量信息分类方法,将其分为产品类、装配件类、零件类,每一类又可分为关系类和数据类,并给出基于产品结构树的制造质量信息分类模型。     

产品设计质量控制方法研究及系统开发

系统地分析了现代产品设计质量的形成过程，对产品设计质量控制与保证的内容和方法进行了分析与研究。提出了集支持工具、过程方法和质量信息管理于一体的面向产品设计过程的设计质量控制模型，阐述了保证产品设计质量的策略。基于此模型构建了产品设计过程质量控制与保证系统的总体框架模型，并针对框架系统的实现作了介绍。     

基于质量信息集成的计算机辅助质量系统

质量信息是计算机辅助质量系统(CAQ)的基础，CAQ系统关键在于质量信息集成。本文基于质量信息集成技术，适应先进生产模式，研究了现代企业环境下的CAQ系统模型框架。首先探讨了质量信息和信息集成在CAQ系统中的重要性，进而提出并建立了以质量管理和质量监控相结合为主旨的基于质量信息集成的CAQ系统，着重研究了CAQ模型架构、与相关系统的信息交互等，最后讨论了典型企业CAQ系统的软件体系结构设计及具体实施方案。     

面向并行设计的设计质量评估过程模型

设计质量评估是企业实施并行设计的关键技术之一。面向并行设计的设计质量评估体现了设计过程的并行性，信息、人员、过程的集成性，评估人员的分布性，以有评估过程的渐进性。本文在对面向并行设计的设计质量评估过程进行分析的基础上，提出了面向并行设计的质量评估过程模型。对评估过程的各关键环节及其实施进行了研究。