摘要：针对设计多孔结构时难以直接预测其力学性能的问题,选取三周期极小曲面中的Schwarz_P曲面,采用选区激光熔化技术制备不同结构参数的Schwarz_P结构;通过压缩试验研究其力学性能,建立Schwarz_P结构的结构参数与力学性能之间的关系模型。试验结果表明:建立的模型拟合优度在98%以上,采用该模型预测的力学性能与实测值基本一致,在设计多孔结构时可直观地预估其力学性能。

摘要：为获得更加多样的运动方案,防止设计的组合爆炸,提出一种基于半环赋权自动机(K-WFA)的机械产品运动方案设计求解方法.利用功能语义单元模型表达机械产品运动方案设计的设计信息,以对设计者的设计思维进行合理捕捉和描述.建立机械产品运动方案设计的认知模型,使用基于半环的赋权自动机对其进行编译,由客户需求决定自动机的权重集,并通过权重集进行输入机构的截取与方案的优选.分别定义了功能语义单元求解的并联元自动机和反馈元自动机模型,借助赋权自动机的析取、逆转等运算,实现功能语义单元的串联求解、并联求解以及反馈求解.通过设计实例,详细地阐述了基于K-WFA的运动方案设计求解过程,证明了该方法的可行性.

摘要：根据飞机自动化装配的应用需求,结合变胞原理提出了一种双偏心变胞源机构.在此基础上设计了一种具有变胞功能的自主移动制孔机构,能实现行走和调姿制孔两种功能阶段之间的变自由度切换.给出了调姿过程由初始状态经俯仰与侧滚后到达期望法矢位置各足驱动量的运动学反解算法,可用于实时控制.运用Matlab绘出了实际工况下反解算法中各足偏移量区域,完成了双偏心变胞源机构的尺寸设计.建立虚拟样机,联合算例进行运动学仿真,结果验证了运动学算法和双偏心变胞源机构适用于本机构.研制了实物样机,测试了系统的调姿精度,结果表明可满足飞机装配自动化制孔的要求.

摘要：板料实际成形过程中摩擦润滑状态、压边力、拉延筋几何尺寸、材料特性等都具有一定的波动,都存在不确定性。传统的确定性优化设计忽略了不确定因素的影响,导致板料成形性能波动较大,产品质量水平和合格率降低。面向具有很强实用价值的多边形坯料形状优化设计问题,进一步考虑实际生产过程中的不确定因素影响。针对掌握的不确定性数据信息较少的情况,利用非线性区间数规划、函数的区间扩张、响应面代理模型技术及多目标遗传算法,构造基于区间分析的非概率稳健优化方法,并通过实际算例验证该方法的正确性和有效性。该方法大大降低了稳健优化对原始数据的要求,并降低了模具设计对设计人员经验的依赖性,提高了产品质量的稳定性,减少了废品率及生产成本。

摘要：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。

摘要：为提高飞机工艺装备模块化设计的质量稳健性,提出了一种基于质量损失函数的模块化产品模块实例的稳健选配方法。该方法首先在给出质量损失函数统一描述的基础上,引入信噪比表达模块实例的稳定性。并综合考虑模块的功构连接形式和装配偏差,建立面向模块化产品的模块实例稳健选配模型,同时给出模型求解方法。最后,通过实例应用验证了方法的有效性和合理性。

摘要：针对现有产品模块构建过程中存在的问题,通过建立产品零部件量化关联矩阵,采用扩展的解析结构模型对产品综合关联关系进行分解,形成产品初始模块。以关联矩阵为基础,给出了衡量模块聚合度、耦合度和设计需求趋同度的数值量化计算方法,并用上述指标构造了相应的优化数学模型。同时,应用成组遗传优化算法对初始模块进行优化,得到最优模块划分方案,并提供了模块接口的设计策略。最后,以电除尘器为例,验证了该方法的可行性和有效性。

摘要：为了解决产品质量特性优化设计过程中设计参数发生变差时,最优解变为违反约束条件的不可行解的问题,对产品质量特性的稳健性和稳健性度量进行了分析,建立了基于最小灵敏域估计的产品质量特性稳健优化数学模型,提出了多目标产品质量特性稳健优化设计流程。根据该模型,采用广义差分多目标进化算法求得多目标质量特性稳健优化问题的Pareto稳健优化解集,并使用基于模糊集合理论的方法选择出最优解。在满足产品质量特性设计要求的前提下,优化产品质量特性,提高产品质量特性性能对设计参数变差的稳健性。最后,应用该方法对高速工业平缝机挑线机构进行质量特性稳健优化设计,证明了该方法在工程应用中的正确性与高效性。

摘要：为了实现柔性产品平台概念设计中需求分析、功能建模、模块识别和类别设置的集成,构建自顶向下映射和自底向上反馈模型,提出客户需求驱动的柔性平台功能模块识别方法。考虑客户需求的模糊特征,引入模糊Kano模型进行需求分类;提出需求类别扩展法构建物料流、能量流和信号流表达的产品功能模型;基于启发规则识别产品功能模块,根据所满足的需求类别,设置基本模块、柔性模块和个性模块的类别。避免了模块规划的复杂数学运算,实现了客户需求分析和模块规划方法的融合。液压支架平台的功能模块规划实例,证明了设计方法的有效性。

摘要：采用约束支链法设计了一种新型空间5自由度并联机构,用于实现动平台的三维移动和两维转动.文中首先利用螺旋理论分析了该并联机构的自由度,推导了机构的约束子矩阵和运动子矩阵,在此基础上建立了机构的完整雅克比矩阵;然后,利用该雅克比矩阵分析了机构发生奇异的条件,并通过选择动平台工作范围或改变结构尺寸,给出了规避并联机构奇异位形的具体方法;最后,通过数值算例验证了所提奇异位形规避方法的正确性和有效性.