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。     

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.     

基于Choquet积分与证据理论的 产品方案协同评价方法

利用α-截集的模糊评价法对产品方案的各个准则进行评价.考虑到不同评价准则之间具有关联性和非线性组合关系,提出基于Choquet模糊积分的产品方案总体评价合成模型.构建偏好度比较矩阵,采用模糊互补排序算法确定产品方案的优劣排序关系.针对不同领域的评价专家会给出不一致的排序结果,利用改进的证据理论来集结各专家的评价意见并得到相对稳定与协调的方案优劣排序结果.以大型空气分离设备的方案评价与选择作为实例,对该方法进行检验,证实了该方法的可行性与有效性.     

基于组件BAPI的制造业网络化商务异构数据集成技术

为了更好地支持独立企业网络化制造异构数据系统集成,分析异构数据系统集成需求,给出系统集成约束。对组件接口技术在网络化制造环境下的语义描述和系统模型进行探讨。从结构、实现和访问3个方面对面向商业对象的组件商业应用程序接口(Business application program interface, BAPI)技术进行研究,保证网络化异构数据系统集成的自我包容、沟通协作、复合使用和不可持续,并阐述组件BAPI技术的优点。以卧龙网络化制造(Wo long network manufacturing, WLNM)平台中典型系统卧龙产品数据管理(Wo long product data management, WLPDM)和SAP R/3 ERP系统的集成为例,说明了该技术是可行而有效的。     

基于ALIF和ISOMAP的机械设备故障识别方法研究

滚动轴承作为机械设备的重要部件,对机械设备的稳定运行起着重要的作用。滚动轴承的故障信号往往是多种信号的叠加,有必要对采集到的振动信号进行模式分解,进而基于模式识别方法实现对滚动轴承不同故障模式的分类识别。提出一种基于自适应局部迭代滤波(ALIF)和等距特征映射(ISOMAP)的机械设备故障分类识别方法。利用ALIF对滚动轴承的故障信号进行模式分解;对选定的模式分量提取多个统计学特征;最后利用ISOMAP对高维特征信号进行降维处理,实现对滚动轴承不同故障模式的分类识别。研究结果表明：所提方法在滚动轴承故障识别上具有良好的效果。     

基于混合移植的复杂产品多尺度设计求解

针对订单型复杂产品在大规模定制过程中存在着的重复求解和实例冗余问题,提出一种基于产品多尺度混合移植的建模方法,并对应用该建模方法的订单型复杂产品的配置设计进行研究.首先在产品族配置平台上建立了配置需求域、配置实例域、配置模型域三者之间的多尺度映射关系,形成产品族映射域;然后把客户需求转化为多尺度配置需求输入到产品族映射域,获取对应尺度的实例和无对应尺度实例的模型进行多尺度混合移植,得到动态配置模型;最后依据多尺度配置需求、配置规则和配置实例对动态配置模型进行多尺度层次求解,得到整体配置方案.该方法已应用在电梯产品全生命周期数字化设计平台中,提高了配置求解的效率和实例的重用率,证明了其在工程应用中的正确性和高效性.     

制造资源耦合映射与模糊匹配技术研究

针对云制造中云制造服务资源匹配映射多种模式并存,云制造服务资源与云制造资源需求间相互影响且映射关系复杂,导致缺少有效云制造服务资源匹配方法.在综合考虑云制造资源需求间相互影响的基础上,提出了云制造服务资源匹配模型,利用模糊积分度量用户云制造资源需求与云制造服务资源间的匹配程度,提出了基于模糊积分的云制造服务资源匹配方法.通过基于模糊积分的云制造服务资源匹配方法,计算获得云制造服务资源对云制造资源需求的匹配度,为制造云中的终端用户提供按需、自助、敏捷的云制造服务资源智能匹配技术.最后,以中小模具企业云制造平台某型号多工位级进模具排样图设计应用为实例,证明了文中方法在工程应用中的正确性与高效性.     

基于全生命周期的质量驱动产品模型构建方法

为了给产品质量决策提供科学依据,提高产品综合质量,以机械产品质量特性为研究对象,分析产品质量在全生命周期的动态特性,并从可度量角度将质量特性分为技术性质量特性和描述性质量特性;利用质量功能配置、可拓层次分析法和组合赋权法确定质量特性的范围和权重,再运用田口质量损失模型、“P-E”体系、质量成本模型等质量工具对生命周期各阶段中2类质量特性进行分析和计算,构建全生命周期质量驱动产品模型.最后以数控机床为例,对文中模型和方法进行了验证,验证结果表明了模型的有效性.