基于关联网络的设计质量特性波动溯源分析

追本溯源为质量问题纠正的前提,为实现产品设计过程中质量问题的源头追踪,基于产品设计质量特性的关联关系和波动传播机制,提出了设计质量特性波动溯源分析方法。首先,提出了基于矩阵运算的多领域关联信息的统一建模方法,以产品的设计规则和装配关系为基础关联信息,建立了设计质量特性局部关联矩阵,并通过矩阵运算得到设计质量特性全局关联矩阵,进而映射为设计质量特性全局关联网络,建立了完整的、可追溯的设计质量特性关联模型;然后,提出了波动影响的量化分析方法,建立了节点的波动度量化模型和关联边的波动传播强度量化规则,基于此可对不同关联传播形态的波动传播进行风险量化评估;在上述研究的基础上,通过对质量问题-问题原因-设计质量特性多层网络进行分析,得到针对某一特定质量问题的象设计质量特性,对设计质量特性关联网络进行上游广度优先搜索,并进行设计质量特性波动诊断,得到源波动设计质量特性及其波动路径,对波动路径的波动传播风险进行量化分析即可得到最终溯源结果。最后,通过起重机卷筒变形实例验证了该方法的有效性;结果表明,相较于其他算法,该方法在准确性以及算法效率和成本的平衡方面更具有优势。     

基于链接模型的质量特性波动溯源方法

为了辅助产品设计过程中质量问题的分析与处理,研究质量特性波动溯源方法,引入链接作为质量特性关联关系的基本单元,通过链接关联与嵌套,构建了质量特性链接网络和链接矩阵,归纳分析了质量特性波动传播过程中的基本形态与典型效应。在链接模型的基础上,剖析了面向质量问题分析的质量特性波动溯源机理,建立了质量特性波动溯源、波动传播、波动排查和波动路径分析四阶段溯源过程模型,并对开放情景下基于逐步分析的溯源算法以及封闭情景下基于改进老鼠迷宫的溯源算法进行了研究。通过一个应用案例,验证了基于链接模型的质量特性波动溯源技术的有效性。     

基于特性关联网络模型的机械产品工程更改传播路径搜索方法

产品开发过程中的工程更改是不可避免的,工程更改的传播会导致开发过程复杂性增加、成本和风险增大。更改传播路径的研究将支持工程更改的决策和方案的优选,降低设计风险和成本。在梳理机械产品工程更改传播基本过程的基础上,分析工程更改与产品特性间的关系,确立基于特性关联网络模型实现更改传播路径搜索的研究路线;提出由更改影响传播路径搜索算法、更改路由路径搜索算法、可行路径方案评价和优选算法三部分组成的路径搜索方法。构建基于特性更改影响域分析的更改影响传播路径搜索算法;实现基于不同选择策略下可行路由分支选择的更改路由路径搜索;并依据更改传播范围、更改影响、更改代价等属性进行路径方案的评价和优选。通过离合器工程更改实例验证该方法的可行性。     

面向制造过程的产品多关键质量特性优化模型

为解决产品制造过程多关键质量特性的复杂控制问题,建立了制造过程多关键质量特性优化模型.该模型运用质量功能配置技术提取了制造过程中影响多个质量特性的多种因素,定义了关键质量特性的波动率.在分析制造因素之间相互作用关系的基础上,确立了制造过程多关键质量特性与影响因素的定量关系,从而获得影响关键质量特性的制造因素的有效目标值,使得在质量控制成本约束下,制造过程产品总质量波动最小.通过滚齿加工过程关键质量特性优化实例,说明了该模型的有效性和实用性.     

基于产品特性关联和设计变更传播的向量空间重构模型

一个有效且可控的产品特性设计变更可改善产品质量,促进产品创新,满足顾客需求.在产品设计过程中,由于产品特性间联系错综复杂,某个特性设计发生变化就有可能导致其他特性的一系列变化,从而引发变更传播及传播路径的重新规划.为此,基于向量空间模型(Vector space model,VSM)重构产品特性关联集(Product ...     

螺旋弹簧的波动传递特性分析

建立了螺旋弹簧的波动方程,提出求解螺旋弹簧传递特性的新方法,并推导出弹性波在螺旋弹簧中的传递速度,对沿弹簧传播的位移、速度、应力、应变和作用力的传递特性进行了探讨。分析了螺旋弹簧弹性单波的求解方法及波动干涉问题。     

扭杆弹簧的波动传递特性分析

建立了扭杆弹簧的波动方程，提出求解扭杆弹簧传递特性的方法，并推导出弹性波在扭杆弹簧中的传递速度，对沿弹簧传播的位移、速度、应力、应变和作用力的传递特性进行了探讨。分析了扭杆弹簧弹性单波的求解方法及波动干涉问题。推导了弹簧的波阻公式，为扭杆弹簧的波动理论建模及实际应用提供参考。     

基于故障反馈的产品关键设计质量特性逆向推理技术

为降低产品关键设计质量特性识别的主观性,保证其排序的科学性,提出一种从故障反馈的角度出发,通过逆向推理对产品关键设计质量特性进行识别与排序的方法.为降低故障分析中信息的模糊性和冗余性,基于可拓操作提取产品元故障,将元故障、故障原因、关键设计质量特性作为逆向推理过程中的基本关联要素,通过分析"元故障故障原因关键设计质量特...     

钢板弹簧的波动传递特性分析

对钢板弹簧三种波动方程进行分析,针对不同的波动方程,分别提出求解钢板弹簧传递特性的方法,并推导出弹性波在钢板弹簧中的传递速度,对沿弹簧传播的位移、速度、应力、应变和作用力的传递特性进行了探讨。推导了钢板弹簧不同传递波的波阻公式,为钢板弹簧的波动理论建模及实际应用提供参考。     

基于服役寿命分布的产品望大特性质量损失建模

产品投入服役使用后,由于产品的不断受循环负载作用、老化等原因,产品望大质量特性值会不断变化而超出技术规范要求,从而导致产品丧失功能而报废造成损失。本文定义产品质量损失为产品投入服役后因产品质量特性值超出规定范围而导致报废所造成损失现值,应用资金折现原理建立了基于服役寿命分布的产品望大特性的质量损失模型,并提出了基于望大质量特性技术规范要求的产品服役寿命分布密度函数计算方法。以转轴危险截面的疲劳强度为例,深入讨论了新质量损失模型中各参数对转轴疲劳强度质量损失的影响,并与田口望大特性质量损失模型进行了比较分析,结果表明:新质量损失模型描述了产品投入服役后给社会带来的实际损失,能够反映望大质量特性在产品服役过程中产生的质量损失,这比田口质量损失模型更符合实际。新质量损失模型将产品望大质量特性的容差设计从产品设计制造阶段扩展到产品服役阶段。     

面向产品制造过程的关键质量特性免疫预防控制模型

针对产品制造过程质量特性繁多、重要度不同而难于事先预防控制的问题,借鉴生物免疫原理,提出了具有仿生功能的面向产品制造过程的关键质量特性免疫预防控制模型.定义了制造级关键质量特性及其缺陷因子,利用神经网络技术和质量功能配置构建了制造级关键质量特性提取模型,给出了制造级关键质量特性状态特征向量;借鉴生物免疫原理塑造了关键质量特性免疫识别、关键质量特性免疫排斥、关键质量特性免疫记忆、关键质量特性免疫自适应调节等功能.通过实例验证了所提理论与模型的正确性与有效性.     

航空发动机质量特性参数建模与分析

为准确掌握航空发动机整机质量特性,基于齐次坐标变换方法,建立了一种发动机整机质量特性参数的数学模型。根据合力之矩定理,建立了发动机整机质量特性参数的基础理论模型,分析了影响整机质心计算精度的特征参数;采用机器人学中的齐次坐标变换方法,建立了任意局部坐标系下零部件质心的空间几何模型,建立了局部坐标系相对于主坐标系的变换矩阵,从而建立了精确的零部件质心数学模型。采用算例对模型进行了验证与分析,分析结果表明:该数学模型能够精确的计算发动机各零部件质心参数,模型简单,计算精度高。     

冷藏车厢内温度波动特性分析

为了控制冷藏车厢内的温度波动,运用频域分析法对造成冷藏车厢内温度波动的4种温度扰动等因素进行了研究。研究结果表明:在保持车厢体积、当量换热面积、传热系数不变,减小系统交接频率,可对各温度扰动进行衰减;保持αF与ρсν的比值不变,可调整制冷机组运行频率及融霜频率处于系统衰减域,或使得制冷与融霜温度扰动的相角相同,达到对这两种扰动进行衰减的目的;减小车厢内外表面的对流换热系数、减少当量换热面积、减小车辆当量渗风孔面积越小、使车厢外表面颜色变浅、增大车速的变化频率等可达到降低车厢内温度波动的效果。     

刮板输送机链传动系统波动特性分析

为了对刮板输送机链传动系统在啮合过程中的速度及加速度波动特性进行分析,构建了双面接触波动模型,并通过实验验证了模型的正确性。同时,通过对实测应变信号及加速度信号进行分析,获取了加速度波动和张力波动之间的关系。随后,基于Adams软件建立了刮板链传动系统虚拟样机模型并对其进行动力学仿真分析,探究了不同驱动方式、运输方式及铺设长度对刮板链波动的影响,为链轮与刮板链啮合传动模式的合理设计提供参考。     

简谐转速波动工况下滚动轴承保持架动态特性分析

转速波动会恶化滚动轴承内部接触状态,对保持架的动态特性产生重要影响。针对滚动轴承转速周期性波动的特点,将其简化为简谐波动,以圆柱滚子轴承NU306为研究对象,建立了轴承塑性材料柔性接触的非线性动态有限元仿真模型,采用显式LS-DYNA对其在不同转速波动频率和不同转速波动幅度工况下的运行过程进行了动态仿真,获得了圆柱滚子轴承在简谐转速波动下的保持架角速度曲线以及滚子与保持架接触力曲线,分析了不同转速波动频率和波动幅度对保持架动态特性的影响。研究结果表明,保持架角速度曲线的波动周期主要由内圈转速的波动周期决定,且转速波动频率愈大,进出承载区滚子与保持架之间的碰撞次数越多;转速波动幅度愈大,保持架角速度曲线的最大转速值越大,最小转速值越小,平均转速值变化不大,从而保持架角速度曲线的波动范围会明显增大。仿真结果与实验结果吻合良好,验证了所建立有限元模型的正确性。     

复杂产品质量特性波动混沌分形传递模式及其应用

针对复杂产品质量系统非线性耦合状态下的质量特性波动传递与溯源问题,提出了质量特性波动混沌分形传递模式,分析了质量特性非线性混沌特性和混沌分形生长规律,建立了产品质量特性波动传递混沌分形理想状态模型,给出了产品质量溯源混沌分形因果关联规则的实例分析.以批次质量溯源过程质量特性波动传递为例,开发了产品质量溯源原型系统,证明了所提理论与计算模型的有效性.     

基于特征空间变换的纺纱过程多关联参数质量波动异常检测

纺纱过程参数众多且相互关联,模糊了过程参数与纱线质量指标间的重要信息,针对纺纱过程参数强耦合带来的纺纱过程质量波动难以检测与控制的问题,提出一种基于特征空间变换的纺纱过程多关联参数质量波动异常检测方法。首先,分析纺纱过程参数间的关联关系,采用偏最小二乘法(PLS)消除参数之间的相关性,获得具有正交性的特征空间。然后,利用新的特征空间数据计算局部离群因子(LOF)统计量,判定纺纱过程是否稳定,定位异常波动区域。最后将相关性分析后的异常波动数据作为深度置信网络(DBN)模型的输入,识别纺纱过程异常波动类型。通过算例进行验证,结果显示所提模型将纺纱过程多关联参数异常检测精度提高到98.2%。     

产品寿命周期质量特性重要度识别模型

针对产品质量特性(Quality Characteristics,QCs)重要度人工识别困难的情况,提出了基于人工神经网络(ANNs)技术的产品寿命周期QCs重要度识别模型.首先提取QCs特征参数并对其归一化,建立QCs特征参数向量,其次利用ANNs技术确定QCs特征参数重要度,建立QCs特征参数重要度向量,然后再次利用ANNs并以QCs特征参数重要度向量为模型的输入,建立QCs重要度识别模型,最后给出产品寿命周期QCs重要度识别框图,指导产品寿命周期QCs重要度的识别.仿真实例验证了所提理论与方法的正确性和有效性.     

基于关联事物特性表的变型设计技术研究

在零件标准化和规范化基础上,采用事物特性表能够对零件族进行描述。在此基础上,通过关联事物特性表实现对产品族和部件族的表达。事物特性表的关联图及其关联蕴涵了各种设计关系和约束,能够实现自顶向下和自底向上相结合的产品快速设计。事物特性表约束设计人员的随意性,达到减少零部件种类和降低企业内部多样化的目标。本文首先基于面向对象的技术,对产品和部件层次的事物特性表及其关联进行建模。重点对事物特性表之间的关联约束进行表达,并在此基础上采用自顶向下和自底向上相结合的方式提出产品变型设计的过程。通过在一个部件事物特性表中派生一个新的部件实例对本文方法进行验证。     

复杂产品的关键质量特性识别

针对复杂产品关键质量特征特性识别中存在的数据高维度、小样本、不平衡问题,提出一种基于Bootstrap K-split Lasso(B-K-Lasso)的关键质量特征识别方法,并采用UCI数据库中的SECOM数据集进行仿真实验.结果表明:该方法能够有效识别复杂产品的关键质量特性,并且对不合格品的识别率显著提升.