基于策略的复杂机械产品可维修性设计

为提高机械产品的使用寿命,对产品的维修性和维修性的度量进行了分析,建立了基于维修效率和维修成本的混合策略复杂机械产品维修性能优化数学模型,提出了基于改进的强度Pareto进化算法的复杂机械产品的维修性能设计流程.根据该模型,求得了多目标维修性能优化问题的Pareto最优解集,并使用基于模糊集合理论的方法选择出最优解,在优化产品维修效率的同时优化产品维修成本.应用所提方法对多段式立体停车设备升降横移部件进行了维修件能优化设计,验证了该方法的正确性与高效性.     

基于符号的装配建模方法研究

在以装配符号的定义实现产品装配设计语义抽象表达的基础上，对产品装配建模过程中装配语义的表达、装配语义与装配约束的转化及维护技术进行研究．提出基于装配符号的约束规则集描述，实现产品装配设计信息的传递，并采用装配符号关系图对产品装配设计语义与约束进行动态维护．通过产品装配信息从抽象到具体、从模糊到精确的转化，实现产品装配设计系统对抽象、模糊、动态关联的产品装配设计信息的表达、传递和维护．     

基于符号的机构概念运动模型

基于功能符号“三位一体”．陛提出了面向概念设计的机构运动模型表示方法;给出了功能语义蕴涵的运动变换约束和运动关系约束;通过功能符号形式化描述建立分层次的机构概念运动模型,实现对计算机辅助概念运动设计的支持．     

面向配置设计的产品功构单元粒度划分方法

针对现有模糊聚类方法在粒度划分实现过程中存在问题,基于构建面向配置设计的产品功构模型,通过对模糊C均值算法中随机初始化策略进行改进,研究功构单元粒度划分方法,并结合产品配置设计过程中需求映射及实例映射特点,根据公理化设计原理探讨了基于信息熵的聚类评价函数构造。最后,结合项目实施给出该方法在电梯制造业中的典型应用实例。系统实现及结果表明提出方法的有效性,为面向配置设计的产品族构建提供另一种数值计算方法。     

供应商参与下的产品方案多目标优化与多属性决策规划方法

针对现有供应商参与下的产品方案规划方法在零部件优化和供应商评价等两方面所存在的局限性,提出零部件多目标优化和供应商模糊动态多属性决策评价相集成的二阶段规划方法。建立以产品零部件组合方案的质量、成本和交货期等为目标的数学优化模型,以Epsilon策略和主导性约束处理机制对强度Pareto多目标进化算法进行适应性改进后用于对该优化模型进行求解并获得有限数量的Pareto最优解。引入傅里叶级数对伯努利预测模型的误差进行修正来提高预测精度,将修正的伯努利预测模型和模糊动态多属性决策模型相结合用于对Pareto最优解中包含的各零部件供应商进行评价,进而确定出各零部件的最佳供应商和最终的产品规划方案。以供应商参与下的空分设备研发过程作为实例,进行数值仿真计算,结果表明所提出方法具有可行性与有效性。     

正则多面体体胞结构创新设计与碰撞吸能特性分析

在多面体夹芯结构设计过程中,现有的研究中较少考虑体胞的形状和尺寸的演变过程,从而忽略了体胞的形状、尺寸参数的变化对结构碰撞吸能特性影响趋势的分析。基于折纸几何学的思想,提出一种能够变换出正棱锥和正棱台体胞结构的正则多面体体胞演变机理。引入相似比和裁剪比对体胞的形状和尺寸分开或同时讨论,得到能适应不同场合的体胞结构。定义体胞的阵列排布方式,得到上下嵌套的正则多面体夹芯结构。建立正则多面体夹芯结构碰撞模型,用有限元仿真分析冲击角度和形状、尺寸的变换参数对正则多面体夹芯结构碰撞吸能特性的影响,得到不同参数下,正则多面体夹芯结构的吸能特性的影响曲线图,为设计正则多面体夹芯结构提供参考。     

基于联结信息的机构设计过程建模

提出了运动链单元和联结单元的概念,基于联结思想系统分析了机构设计过程中涉及的设计信息和意图,给出了单元关联图的构建方法,以功能联结信息、联结关联信息、几何联结信息为基础建立机构设计过程模型,对机构的重用设计及创新设计予以支持。     

面向大批量定制的配置产品变型设计

从配置产品创新性与重用性相结合的角度探索了在集成环境下产品变型设计的发展规律，系统地提出了面向大批量定制的配置产品变型设计理论和方法.针对配置产品的不同设计域层次，定义了一整套适用于不同抽象层次和不同类型配置模型的递归化设计方法，通过不同设计域、不同层次、不同类型配置规则的模糊推理、模糊派生、柔性聚合实现设计过程的跃升和设计信息的继承.提出了配置单元派生进化、关联进化、替换进化的一整套方法，将配置单元进化演绎的历史与配置设计过程结合起来，实现复杂配置产品方案设计的自动化、递归化和可视化.结合企业具体应用将上述理论应用于实际产品开发中，取得了良好的效果.     

基于特征与形貌重构的轴件表面缺陷检测方法

针对轴件表面缺陷机器视觉检测方法中的水渍残留误检率高和人工复检效率低问题,提出一种基于特征与形貌重构的轴件表面缺陷检测方法. 对轴件工业高速线扫描图像进行预处理,基于改进的阀值迭代算法完成图像分割,通过去除背景、噪点和干扰提取缺陷图像. 建立基于曲线簇包络轮廓的轴件表面缺陷特征模型,结合分割图像各连通域的面积、面积占比、粗短度训练逻辑回归分类器,对凹坑、裂纹和麻点等轴件表面典型缺陷进行识别,并结合图像深度信息进行缺陷形貌重构,消除水渍等伪缺陷,提高轴件表面缺陷检测鲁棒性. 实验结果表明,所提出的轴件表面缺陷检测方法有效,具有较高的缺陷识别率和鲁棒性能,平均识别时间为3.69 s,缺陷轴加权识别率为98.86%,可以对3类典型缺陷和水渍进行准确识别.     

基于语义PROMETHEE的产品设计方案群体多准则求解

为了使产品设计方案评价和决策过程充分考虑决策者偏好特征,并避免模糊决策信息的失真,提出基于语义PROMETHEE的设计方案求解支持方法.定义了度量决策者偏好程度的权偏好函数和语义偏好函数,分别改进了传统PROMETHEE方法偏好函数在选型和数据处理上的局限性.对单一类型和区间类型的多粒度自然语义混合决策信息采用不同的语义变换模式,均转化为等效的二元语义类型作为语义偏好函数的保真信息输入.在此基础上,运用语义PROMETHEE方法的基本原理进行产品设计方案群体多准则求解.以停车设备的方案优选为例验证了本方法的可行性.