| 非线性机械系统分析性稳健设计 |
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| 引用本文： | 张健,顾佩华,包能胜,张国军.非线性机械系统分析性稳健设计[J].机械工程学报,2009,45(10):207-215. |
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| 作者姓名： | 张健 顾佩华 包能胜 张国军 |
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| 作者单位： | 汕头大学工学院;卡尔加里大学机械与制造工程系;汕头轻工装备研究院;华中科技大学机械科学与工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(50675126) |
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| 摘 要： | 提出非线性条件下系统功能需求与结构特征参数、设计参数以及不可控因素之间的关系模型，按照该模型对系统敏感性进行了分析，给出系统敏感性指数 具体的数学表达式。按照稳健设计的基本思想，建立分析性稳健设计的优化模型，根据该优化模型结合TAGUCHI稳健性设计方法对系统稳健性实现的内在本质从理论上做出分析。基于各因素(系统结构特性、设计参数以及不可控因素)对系统稳健性影响程度的分析，提出稳健灵敏性矩阵RS。研究发现，在非线性条件下，系统本身的结构特性、设计参数以及外在的不可控因素与系统敏感性之间存在着直接的函数关系，并且它们均以各自不同的形式影响着系统的稳健性。系统本身的结构特性决定了设计参数对系统功能目标的作用形式，从而对系统功能目标的分布产生影响。设计参数的不同选择对系统稳健性影响的实质在于利用系统的非线性效应，以使设计功能靠近目标值，并使得变异达到最小。如果在合理的结构设计以及适当设计参数的选取仍然达不到系统稳健性要求的条件下，对不可控因素的控制则是一种从源头减小功能目标变动以提高系统稳健性的有效途径。
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| 关 键 词： | 产品设计 非线性系统 敏感性 稳健性设计 |
Analytical Robust Design of Non-linear Mechanical Systems |
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| ZHANG Jian,GU Peihua,BAO Nengsheng,ZHANG Guojun.Analytical Robust Design of Non-linear Mechanical Systems[J].Chinese Journal of Mechanical Engineering,2009,45(10):207-215. |
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| Authors: | ZHANG Jian GU Peihua BAO Nengsheng ZHANG Guojun |
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| Affiliation: | College of Engineering, Shantou University Department of Mechanical and Manufacturing Engineering, University of Calgary Shantou Institute for Light Industrial Equipment Research chool of Mechanical Science ＆ Engineering, Huazhong University of Science and Technology |
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| Abstract: | A model of describing relationships among functional requirements and structural characteristics,design parameters and uncontrollable factors in non-linear systems is proposed. With this model,system sensitivity is analyzed ,and the specific mathematic expression of system sensitivity index Sv2 is given. According to the principle of robust design,an optimization model of robust design is established. Combining this optimization model with the TAGUCHI method,an analysis is carried out to reveal the characte... |
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| Keywords: | Product design Robust design Non-linear system Sensitivity |
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