基于R-KANO与G-TOPSIS法的产品设计方案多目标决策方法

针对产品设计方案多目标决策过程中存在的主观性与模糊性问题,进一步提高用户对企业产品的综合满意度,提出一种结合粗糙集与卡诺模型(R-KANO)、灰色关联分析与逼近理想解排序法(G-TOPSIS)的产品设计方案决策方法。首先,通过专家及用户问卷调查确定产品初始评价指标,运用公信度评测对初始指标进行筛选,确定最终评价指标集;然后,应用粗糙集理论计算评价指标初始权重,考虑用户需求偏好采用KANO模型对评价指标权重进行修正;最后,通过灰色关联分析法对设计方案与目标需求之间的形状关联度进行分析,采用TOPSIS法对设计方案与目标需求之间的位置匹配度进行分析,通过融入上述指标权重并计算重构的相对贴近度实现多目标决策要求下产品创新设计方案的优选。以某新型装备产品评价设计为例,验证了方法的有效性。研究结果表明,该方法能有效提高设计方案优选的客观性,具有一定指导作用。     

基于多色集合的产品概念设计建模与方案优选方法研究

针对目前概念设计产品求解方法的不足,采用多色集合理论建立概念设计产品信息模型,实现概念设计产品模型的形式化表达。利用多色集合统一颜色与个人颜色等概念,建立产品模型中表达约束关系的布尔围道矩阵,实现从用户需求到不同产品方案组合的推理过程。针对概念设计方案优选问题,采用模糊理论将方案评价信息量化,利用层次分析法确定评价指标权重,提出一种基于模糊层次分析法和遗传算法的方案优选方法。以隔振系统概念设计为例,验证了文中概念设计产品信息建模和方案评价优选方法的有效性。     

车身曲面造型产品质量特性目标规划模型的研究

分析车身曲面造型的用户需求和技术特征,确定用户需求与技术特征之间的相关性和技术特征之间的自相关性,建立车身曲面造型质量屋。对质量屋进行决策时,采用模糊层次分析法确定用户需求权重,通过模糊综合评价法获取用户需求与技术特征之间的相关系数和技术特征之间的自相关系数。根据获得的质量屋参数建立多目标规划模型,使曲面造型质量最大程度的满足用户需求,并优化了曲面产品的造型周期和成本。将该方法应用于某车型前保险杠的曲面造型。     

基于群组层次分析法的加工中心采购方案决策

加工中心是制造行业的关键装备,对其采购方案进行决策需要综合考虑多方面影响因素。为使决策结果更加客观可行,将群组层次分析法与模糊评价法相结合,从精度指标、坐标轴、刀库、运动性能、成本五个方面进行分析。首先在yaahp软件中建立评价体系得到指标权重,然后建立模糊评价矩阵确定指标隶属度及指标分值,其次根据方案得分确定最优方案,最后通过一个实例验证了该方法的可行性。     

基于改进模糊评价法的铸造工艺质量综合评价

提出了铸造工艺质量模糊综合评价方法。将影响铸造工艺质量的缩孔和缩松、裂纹、气孔、夹砂及夹杂等评价因素当成模糊变量，运用模糊数学理论判别铸造工艺的综合质量的优劣。首先根据隶属函数值进行单因素评价，然后采取权重的形式进行综合评价，使得难以量化的质量评价问题转化成定量的结果。同时，采用最优传递矩阵法对标度判别矩阵进行改进，避免确定权重时的一致性检验。采用匹配矩阵法对评价矩阵进行了改进，以增强评价的分辨率。     

一种潜浮式无人艇电动操舵装置优化设计

以岛礁潜浮式无人艇为研究对象,设计满足项目需求的潜浮式无人艇电动操舵装置,以确保航行中潜浮式无人艇的稳定性、平衡性和应舵性。通过CAD建立电动操舵装置的物理模型,并用解析几何法分析了该装置的工作原理,并对关键部件舵叶进行了参数优化设计,最后使用HyperMesh和Fluent软件仿真分析了舵叶阻力性能。分析结果表明,该舵叶参数优化设计完全满足项目需求。该潜浮式无人艇电动操舵装置的设计为今后潜浮式无人艇的研制提供了参考。     

产品修改方案评价方法研究及应用

针对产品修改方案的多样性,提出一种基于熵权和层次分析法的指标权重确定方法,用熵权确定指标的客观权重,用层次分析法计算指标的主观权重,从而使评价指标权重度的确定更加可靠、合理。应用多属性关联函数对评价指标进行分类量化,根据关联函数的关联度评价修改方案的优劣。通过在某企业缝制设备新产品修改方案中的应用,验证了所提方法的有效性。     

基于灰色聚类方法的加工中心进给系统可靠性评价

应用MTALAB软件对加工中心进给系统的故障数据进行分析,得到平均首次故障时间(MTTFF)和平均故障间隔时间(MTBF)的点估计值和区间估计值。采用灰色聚类方法划分可靠性指标可拓区间灰数等级,并通过建立白化权函数得到等级区间权重矩阵。再结合构建比较判断矩阵确定的两种可靠性指标权重,最终建立了灰色聚类综合评价模型,对该加工中心进给系统可靠性水平进行评价。     

带钢质量评价的属性权重灵敏度分析

带钢质量评价中涉及众多的带钢属性。将带钢质量评价抽象为多属性决策问题,应用主观赋权法和客观赋权法得到两组属性权重。利用线性规划理论,对两组属性权重分别求解维持带钢质量排序的权重变化区间以及相对应的属性敏感性排序。将不同赋权法的属性权重的变化区间大小分别求和,根据其和的大小来衡量不同赋权方法所对应评价方法的稳定性,以确定合理的属性权重值。实例表明,该方法可行、有效且具有一定的推广性。     

基于改进灰色关联分析的铸铁综合性能评价

提出了灰口铸铁材料性能评价的灰色关联分析模型。以铸铁的抗弯强度、冲击韧度、基体维氏硬度、碳化物维氏硬度和材料硬度为综合性能评价指标,根据评价样本与理想样本的关联度大小判断铸铁材料的优劣。针对传统灰色关联分析模型权重分配和确定存在的问题,采用加权灰色关联度策略加以改进,用权重的形式体现各评价指标对评价目标的影响程度,利用系统的信息熵确定权重的大小,权重完全由数据样本点的信息决定,避免主观确定方法带来的影响和干扰。评价结果显示它更加客观科学、符合实际情况。     

基于渐开线球形齿轮传动的火星采样柔性臂设计

以火星车车载采样机械臂为工程背景,提出了一种利用新型渐开线球面齿轮传动且具有多自由度的柔性臂。该柔性臂由驱动单元、转向单元、臂展单元、末端执行单元组成。其中臂展单元由5对球形齿轮串联而成,转向单元由两个推力杆及球面副组成,末端执行单元为样品夹取执行器。柔性臂采用无线控制驱动方式,实现了全方位的偏摆运动,具有轻量化、运动灵活等特点。     

基于AMESim?Simulink的拨叉式液压舵机系统仿真研究

针对拨叉式液压舵机系统,运用AMESim软件建立舵机液压系统模型和Simulink软件建立舵机转舵扭矩模型,联合二者对转舵力矩和液压缸压差进行了仿真分析,结果表明:转舵力矩和液压缸压差随着舵角的增加而增加,转舵力矩在大舵角区时受航速和吃水影响较大,液压缸压差在小舵角区受到航速和吃水的影响较小。     

基于非对称缸的液压齿轮齿条转向器模拟测试实验台设计与研究

针对齿轮齿条转向器测试系统为对象,建立非对称缸的液压齿轮齿条转向器测试系统AMESim仿真模型,分析对称阀控非对称缸的速度特性。开发了基于Simulink/XPC Target模块环境下的实时在线监测控制系统。搭建了非对称缸的液压齿轮齿条转向器模拟测试实验台,实验结果证明,实物仿真结果和AMESim仿真结果有较好的一致性。     

刀尖圆角半径对非圆齿扇齿根强度的影响研究

汽车转向器摇臂轴非圆齿扇插齿加工时齿条刀(工艺齿条)刀尖圆角半径对齿根强度有最直接的影响。圆角半径变大,齿根强度有提高的趋势。为确定最佳刀尖圆角半径供用户设计选择,从汽车转向器摇臂轴非圆齿扇展成加工原理出发,在MATLAB中建立不同刀尖圆角半径的非圆齿扇模型,仿真加工得到多个不同的非圆齿扇齿廓;将不同刀尖圆角半径刀具对应的齿扇齿廓导入ANSYS进行有限元对比分析,以齿根弯曲应力和刀具刀顶几何形状为约束条件,刀具刀尖圆角半径最大不超过刀具的齿顶宽长度的一半。并发现在此范围内,刀尖圆角半径越大刀具齿根应力变化越平稳。     

船舰转叶舵机用复式液压摆动缸结构解耦研究北大核心

针对转叶舵机操舵过程中所受水动力负载复杂且与转舵角度、角速度构成强力位耦合关系,严重影响舵机系统控制性能的问题,在分析舵叶表面流体力的基础上,提出一种新型复式液压摆动缸结构解耦的方案。该复式摆动缸为双层结构,舵驱动缸嵌套在力矩解耦缸内部,驱动缸转子与舵杆固连,驱动缸壳体兼做力矩解耦缸转子。通过驱动驱动缸转子进行舵机角度控制,解耦缸转子转动,施加主动力矩作用在驱动缸转子上,抵消水动力在舵杆上产生的负载力矩,消除水动力对舵角控制的影响。仿真结果表明:该复式摆动缸能有效解决流体力干扰,对舵角控制品质的提升有质的帮助。     

机床主传动系统双公用齿轮设计研究

基于对机床主传动系统中双公用齿轮传动特点的分析研究，本文提出了一种双公用齿轮齿数设计的新方法，并建立了齿轮齿数设计的计算公式。采用Visual Basic语言编写程序实现了计算机辅助齿轮齿数设计计算，在较短时间内可找到较多的齿数设计方案，为多方案的比较和优化设计打下了基础。     

基于蚁群遗传算法的舵机系统辨识

舵机作为船用重要部件,是保证船舶航行和操控的关键。目前液压舵机在大型船舶上被广泛使用,大型液压舵机在应用是面临着参数非线性,负载变化等问题,因此,在设计过程中需要对其进行系统参数辨识,以精准设计其控制器。为实现高效设计控制器,应用蚁群算法对其进行系统参数辨识,首先根据数学模型推导舵机的动态方程,然后对一组信号的输出和系统响应进行辨识,根据辨识的结果对控制模型进行修正。为大型液压舵机的设计和系统参数辨识奠定了理论基础。     

基于参数化特征建模的汽车转向器CAD系统的研制

通过对汽车转向器结构特点进行分析，得出了汽车转向器CAD策略，利用UG软件平台并结合UG／OpenGRIP语言来创建参数直接驱动的转向器三维参数化CAD建模程序，开发了一种基于参数化特征建模的汽车转向器CAD系统。经实际应用表明，该系统设计效率高，实用性强，大大缩短了产品开发周期。     

转向齿扇多向精密成形工艺

为了降低转向齿扇成形载荷、提高成形模具寿命,通过对转向齿扇的结构特点和工艺性分析,结合多向成形金属流动特点,提出了转向齿扇多向精密成形工艺方案。采用有限元模拟软件DEFORM-3D,对转向齿扇多向精密成形过程进行了数值模拟,对其成形过程中的金属流动规律进行了分析并预测成形载荷。结果表明,成形过程中齿扇充填均匀,角隅充填饱满,多向精密成形工艺最大成形载荷比单向闭塞挤压成形载荷降低了29%,成形时间缩短了53%,有利于提高模具的使用寿命。对多向精密成形工艺进行了成形试验,试验成形出的转向齿扇充填饱满,成形载荷与预测载荷基本一致。试验结果表明了该工艺的可行性和实用性。     

一种电静液刹车系统优化设计及动态性能分析

通过对电静液刹车系统的架构分析,结合以往飞机舵机系统中电静液技术的应用情况,在国内研究的电静液刹车系统基础上,提出了一种新型的优化后的电静液刹车技术,并对优化前后两种电静液刹车技术进行了对比,最后通过仿真手段对优化后的电静液刹车系统动态性能进行了分析。仿真结果表明:优化后的电静液刹车系统动态响应及刹车效率能够满足刹车系统指标要求,且其动态响应频率高于以往研制的电静液刹车系统。