复合功能原理方案特征建模及其求解过程研究

研制了驱动、传动和分离等典型功能原理方案解的知识库，建立了复合功能产品原理解的特征模型，提出了复合功能原理求解的通用进`生平注解和接口匹配并行的策略，进而提出原理解接口特征的嵌套结构及其匹配进程，开发了一个复合功能产品原理方案求解的计算机支持平台，进行了实例验证。     

基于操纵平稳性的液压挖掘机轨迹规划方法

以既能达到良好的轨迹规划精度,又有优良的操纵平稳性为目标,提出了一种挖掘机器人的智能轨迹规划方法.以挖掘姿态角为优化变量;油缸进程和加速度梯度为双目标;位置盲角和最佳切削范围为约束建立优化数学模型,采用遗传算法寻找最优值.对3种规划策略：被动修正法、主动调整法和智能规划法进行了行程和速度梯度对比,结果表明,采用优化规划方法可以大幅减少液压系统冲击和振动,使挖掘机操纵更加平稳.     

并联式混合动力液压挖掘机动力源特性研究

针对液压挖掘机在15s的一个典型工作周期下的工况,分析液压挖掘机的工况特点,建立并联式混合动力液压挖掘机动力源部分的数学模型,提出一种并联式混合动力液压挖掘机动力参数的优化组合配置,研究空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制的永磁同步电机（PMSM）以及NiMH电池组在典型工作周期下的发电/电动、充电/发电能量转化效率、电机转速、转矩等动态响应特性以及SOC变化特性.仿真结果表明,该优化组合的动力总成能满足液压挖掘机动力需求和能量转化效率要求,能提升整机系统的油耗特性,并且电池系统只充当能量交互的媒介,实现液压挖掘机的高效节能的控制.     

加工特征排序及NC代码映射

在零件的加工过程中,特征的消亡(主要指余量)和实现(主要指尺寸、精度)必须按一定的顺序进行.因此,研究了加工特征的排序机理,提出了一种基于知识的加工特征自动排序方法.在此基础上进一步提出了刀具路径和NC代码的自动生成方法.     

油压减振器计算机辅助优化设计系统的研制

为了优化可调式线性油压减振器的性能，在白行研制的广义优化设计支持平台上对其线性阻尼系统进行广义优化建模与设计，并基于MATLAB开发了动态仿真软件包，对该广义优化设计结果进行分析与评价．样机开发与试验研究结果表明：文中建立的广义优化设计数学模型和动态仿真模型是准确的，研制的计算机辅助优化设计系统高效、实用．     

基于成本优化的焊接结构CAD/CAPP一体化模型

研究了考虑成本的焊接结构设计与焊接工艺规划方法，开发了基于成本优化的焊接结构ＣＡＤ／ＣＡＰＰ一体化模型及相应的软件ＷＣＥＳ，并以液压挖掘机斗杆焊接件为例进行了原设计方案与优化设计方案的成本比较．     

盘式制动器的全性能优化设计

基于广义优化理论，通过对盘式制动器的深入分析，以制动减速度、热衰退率、热恢复率差、材料成本、加工成本为优化目标，全面考虑技术性、经济性和社会性，建立了盘式制动器设计方案全性能优化模型。以实际制动器的设计参数作为初始方案，采用改进的差分进化算法进行优化设计，在保持热衰退率和热恢复率性能不劣化的情况下，制动器的制动性能和经济性能得到显著提高。     

基于产品基因的概念设计

提出了一种基于特征的、通用的功能表达模型。通过对生物基因工程与产品原理方案设计的系统类比,引出产品原理方案设计中的信息遗传基础“产品基因”的概念,提出了“产品基因”的“转录”、“翻译”、“复制”以及“逆转录”机理,揭示了产品基因在功能设计与原理方案设计之间的桥梁作用。建立了基于产品基因遗传和重组的概念设计框架,并以一种新型硬币分离装置的原理方案设计为例进行验证。结果表明,该框架显然有助于产品概念设计阶段的原理创新。     

铁路车辆多级拟合线性油压减振器

运用液压流体力学理论,对铁路车辆线性油压减振器的多级拟合原理和设计理论进行了研究,建立了其动态数学模型,提出采用动态模型法设计并开发了相应的计算机辅助设计和虚拟试验应用软件。动用以上设计理论和开发工具进行了算例设计,工程测试结果表明,算例减振器达到了预期良好的阻尼性能。     

基于共生进化原理的功能结构设计

从生物的共生进化模式得到启发,从设计认知的高度,系统地总结了基于共生进化原理的共生功能之间的关系,包括“提供作用条件”关系,“消除有害副作用”关系和“消除有害环境影响”关系三类。这些关系为系统地解决创新设计中基于可行原理解的功能结构设计问题奠定了基础。在此基础上提出了集成原理方案设计和功能结构设计的计算机辅助概念设计的进程模型。该进程模型能根据实际创新设计环境以及候选原理解的作用条件、副作用和环境影响,在求解过程中动态地生成待求产品的功能结构,符合设计师的思维习惯。最后给出了模型应用实例。