产品方案设计约束模型及其演化博弈算法求解

针对产品方案设计这一有约束的系统求解问题,通过分析产品方案设计在概念与特性上与约束满足问题(CSP)的相似性,将方案求解问题映射到CSP中来表示方案设计,对应CSP中的变量、变量的域和约束集建立产品方案设计CSP模型.采用演化博弈算法求解CSP模型,将方案设计求解问题的搜索空间映射为博弈的策略组合空间,将评价函数映射为博弈的效用函数.通过主体的顺序最优反应达到均衡状态,并不断对均衡状态施加扰动再重新恢复均衡,从而搜寻到更优的均衡状态,最终达到对应于全局最优解的Pareto最优均衡状态.以透平膨胀机的方案设计为例验证了所提理论和方法的可行性和有效性.     

基于回弹补偿的TC4钛合金薄板多工步压制成形参数优化设计

针对TC4钛合金薄板多工步压制成形参数设计优化问题,为使板料能够高效精确地压制成形,分析了TC4钛合金薄板压制成形工艺的成形过程和板料回弹的形成机理,建立了压制过程数学模型和板料回弹数学模型。为获得满足回弹控制准则、减薄控制准则和厚度偏差控制准则的TC4钛合金薄板多工步压制成形优化成形参数,构建了板料回弹控制准则、减薄控制准则、厚度偏差控制准则,提出了基于回弹补偿的TC4钛合金薄板多工步压制成形参数设计方法,建立了基于回弹补偿的TC4钛合金薄板多工步压制成形参数优化流程,以某型号大管径特种圆管的多工步压制成形为例,验证了所提方法的正确性和有效性。     

广义性能驱动的机械产品方案设计方法

将产品广义性能作为驱动整个机械产品方案设计过程的有效工具,利用"对象结构"公理推导并结合"P-E"体系给出了产品广义性能的定义,将产品广义性能划分为结构性能和行为性能两类.针对两类广义性能分别进行形式化表述,构建产品广义性能相关的产品符号模型.提出一种广义性能驱动的机械产品方案设计方法,分析性能结构映射可能出现的理想映射、冗余映射和耦合映射关系,给出广义性能驱动机械产品方案设计的过程图解与算法.以注塑机产品重要组成部分之一的注射装置方案设计为例,说明该方法在实际机械产品方案设计中的应用,证明了该方法的正确性、有效性与实用性.     

N-1型多面体夹芯结构体胞演化机理与性能正向设计

N-1型多面体夹芯结构是一种新型的三明治类夹芯结构,具有比强度高、耐热性好、抗冲击等特性。针对N-1型多面体夹芯结构性能优化过程中,由于设计机理不明导致设计空间复杂、优化计算量大、优化结果局部最优等问题,提出基于体胞演化机理的N-1型多面体夹芯结构剪切性能正向设计。对N-1型正则多面体体胞进行几何特征分析,定义基础体胞及演化基础圆,将N-1型正则多面体体胞分为相切体胞、外相交体胞和内相交体胞。提出基于演化基础圆和基础体胞的N-1型多面体体胞相似演化模式,揭示体胞平面拓扑到空间拓扑演化机理,通过求解演化参数可行域,建立体胞演化叠合成形窗口。分析演化参数及板厚对N-1型多面体夹芯结构剪切性能的影响,确定N-1型多面体夹芯结构剪切性能空间分布及优化空间域。在此基础上,建立基于Kriging近似技术的多面体夹芯结构剪切性能优化模型,正向优化得到剪切性能全局最优的N-1型多面体夹芯板。最后,通过与瓦楞夹芯结构比较,验证了该结构的可靠性,为设计正则多面体夹芯结构提供理论依据。     

定制产品合同变更损失统计快速响应技术

针对目前合同变更损失统计研究缺乏快速性和准确性研究,提出了合同变更损失统计计算模型。首先进行了合同变更损失分析,讨论了损失产生的原因及其组成,并给出了合同变更损失统计模型,提出了一个可行的合同变更损失统计快速响应系统框架结构,并详细讨论了系统的关键技术和实现策略,该系统已在立体停车库产品合同履行系统中得到应用,有效地提高了统计的效率和准确性。     

基于性能稳健指数的产品族稳健优化设计

针对设计参数随机波动引起的产品族性能稳健问题,提出了一种基于性能稳健指数的产品族稳健优化设计方法.以区间型设计参数的稳健设计为研究对象,为度量设计的稳健性,提出了性能稳健指数概念和计算方法.在此基础上,通过分析设计参数的灵敏度来选择平台参数,使用模糊C均值算法对性能变化进行聚类以确定平台参数的共享策略.最后以性能稳健指数作为约束条件的判据,构建了稳健优化模型,提高了实例产品的稳健性.通过通用电机产品族的稳健优化设计实例,验证了该方法的有效性和可行性.     

基于几何同伦分析的复杂机械产品多参数关联性能方案反演技术

复杂机械产品开发试验和产品样机运行记录数据是离散的,不能有效地完成产品性能方案设计,而连续的理论计算数据往往与实际测试数据误差较大。为了解决复杂机械产品性能方案设计中理论计算数据与实际测试数据误差较大的问题,依据理论计算数据和实际测试数据,建立多参数关联性能方案反演分析模型,采用数值与几何结合的分析方法,借助多参数关联的数值几何同伦反演技术,提出一种获得或逼近实际的连续参数数据的方案反演分析方法。利用多参数同伦两段修正技术抑制观测噪声,对性能方案反演分析结果进行修正,完成复杂机械产品多参数关联的性能方案设计。以宁波海天集团有限公司的HT××X3Y×系列注塑机产品注射时间性能方案反演分析为例,说明该方法在实际复杂机械产品性能方案设计中的应用,证明该方法的正确性、有效性与实用性。     

柔性工作车间调度问题的多目标优化方法研究

针对各工件日标不同的多目标柔性作业车间调度问题,构建了以加工成本、加工质量及制造工期为目标函数的柔性作业车间调度多日标优化数学模型.针对传统的加权系数遗传算法不能很好地解决柔性作业车间调度多目标优化问题,提出采用改进的强度Pareto进化算法,对柔性作业车间调度问题进行多目标优化,从而得出柔性车间调度问题的Pareto综合最优解.最后,结合项目实施,以某大型空分装备企业的车间调度为例,证明了文中提出的方法能很好地解决柔性工作车间调度的多目标优化问题.     

零件结构的联动式进化设计方法

零件结构是几何元素与附着于几何元素之上设计意图的综合体,如何有效地实现两者统一表示是零件结构进化设计技术研究的一个重要问题。在以联结单元定义实现结构联结约束抽象表达基础上,采用联结语义关联图给出面向进化设计的零件结构模型表示,提出了面向过程进化的联结单元运算操作方法,将进化运算和结构进化模型重构的联动式进化算法相结合,实现零件结构进化模型动态编辑。     

球形叶片液压泵流量特性

讨论了一种新型结构的球形叶片液压泵,在详细阐述球形叶片液压泵结构特点的基础上,分析了球形泵的工作原理。通过建立球坐标得出球形叶片液压泵排量的计算公式,采用Pro/E体积测量法验证了理论分析的准确性。进一步分析了该泵的流量输出特性,讨论了斜盘角度、叶片数目等参数对球形叶片液压泵流量脉动的影响。结果表明：叶片数目增加时,叶片泵的流量脉动明显减小。