摘要：针对当前多领域仿真平台建模机制采用拖放式建模、不支持产品正向设计的问题,提出基于空部件的自顶向下建模机制.该机制融合自底向上建模方式,以方便建立复杂多领域层次化模型,同时阐述了空部件的接口设计以及自底向上的模型更新机制.最后结合实例说明了采用该机制建立复杂多领域模型的过程.

摘要：研究运行于多种三维CAD平台下的嵌入式典型零部件设计系统的组件体系结构 ,提出基于用户自定义特征的典型零部件数据库设计和模板生成方法 ,开发了常用的 7大类典型零部件设计与校核工具包 ,实现了CAD平台下典型零部件的模板生成与参数化重构、设计过程导航以及零部件之间基于坐标系的自动装配 最后给出Pro/En gineer2 0 0 1下嵌入式典型零部件设计系统的运行实例 ,验证了该系统实现典型零部件从设计到三维造型乃至自动装配过程的一体化。

摘要：基于应力强度干涉模型计算可靠度指标时,常使用统计方法获得应力和强度的概率分布,然而,在复杂机电产品的设计过程中,每一个样本值的获取都是一次昂贵估值,大量样本值的获取面临耗时严重等问题。针对该问题,采用参数化的Johnson分布拟合概率分布,研究基于最小样本空间的Johnson分布拟合方法。采用百分位数配比法求解Johnson分布族函数的参数,并基于假设检验原理确定满足拟合精度要求的最小样本空间,同时通过K-S拟合检验法对总体真实分布与拟合分布进行一致性分析,保证拟合精度符合要求。工程应用结果表明,该方法基于少量的昂贵估值样本可快速得到样本的总体分布,为可靠度指标的快速计算奠定了基础。

摘要：基于Modelica语言的多领域系统建模关注物理建模和参数优化等问题,缺乏对产品变型设计的支持.通过扩展多领域基本仿真模型,提出一种结构待定和参数待定的变型产品结构模型.该模型按照参数约束、部件约束和模型约束等知识表达规范融入产品设计知识和经验,采用推理机推理确定产品的结构和参数,实现了基于仿真的动态变型设计.最后以实例验证了动态变型设计方法的实用价值.

摘要：为实现基于代理模型方法高效求解状态方程隐式表达的动态优化问题,提出一种基于高斯混合模型聚类的空间划分策略,构建状态方程右端式的神经网络模型.根据状态方程右端式的非线性程度,将状态空间划分为多个不规则的局部区域,通过在各个局部区域上分别构建神经网络模型,以获得状态方程右端式的全局神经网络模型,进而基于全局神经网络模型求解动态优化问题.两个工程算例中,基于所提方法得到最优目标函数的近似值与精确值的误差分别为0.0134%和0.0030%,表明该方法保证了基于代理模型方法求解动态优化问题的精度.

摘要：针对可靠性设计优化过程中,模型受到不确定性参数的影响而使计算可靠度困难的问题,提出一种面向设计变量和参数同时存在不确定性情况下的可靠性指标计算方法.基于克里金响应面进行估值,计算数据分布特征,拟合数据分布的概率密度函数,形成混合不确定性的统一量化表达形式,根据可靠性理论的应力强度干涉模型,使用联合概率积分法计算得到设计点的可靠度.在此基础上构建基于克里金响应面的可靠性设计优化流程,实现设计变量和参数同时存在不确定性时的可靠性设计优化.通过典型算例进行分析,计算结果表明:与只含有设计变量不确定性的情况相比,该方法可有效应对参数不确定性造成的影响.

摘要：机械系统动态响应优化设计有很好的应用前景。动态响应必须满足依赖于时间的微分方程。为了获得最优解且满足与时间有关的约束,要求获得整个时间上的响应。研究基于时间谱元法的系统动态响应设计。深入探讨在时间域内离散动态响应,将运动微分方程组转化成代数方程组,精确解出瞬态响应,用高斯罗巴托勒让德(Gauss-Lobatto-Legendre,GLL)点法和关键点法处理时间约束。以最简单的多自由度动力学设计问题——2自由度弹簧减振器设计为例,引入人工设计变量,详细分析两种处理约束方法的优缺点,也说明此方法的正确性。这些内容可为进一步研究机械零部件的动态优化设计问题以及动载荷弹性分布参数系统的优化设计奠定基础,比如在固定端承受振动输入的矩形变截面梁的动态优化设计,在不同边界条件下承受垂直平面均布瞬态动载荷作用的弹性梁的动态优化设计等。

摘要：针对DIRECT全局优化方法估值次数多、收敛速度慢的缺点,提出一种基于径向基函数元模型的改进DIRECT算法.通过分析DIRECT算法的采样点信息,从中识别包含局部最优或全局最优点的最优区域.收集最优区域中的采样点构造径向基函数元模型,并在该元模型上搜索全局最优点,从而提高了DIRECT算法的收敛速度.最后,将该方法应用于数值计算以及压力容器的优化设计,结果证明了该方法的实用性与工程有效性.

摘要：研究了基于Modelica语言的复杂机械系统统一建模平台MWorks的关键技术。在分析Modelica模型描述和Modelica标准库(MSL)结构的基础上,设计了基于Modelica语言的可视化建模系统框架,提出了基于有向无环图的MSL内存存储模式,提高了可视化建模速度;提出了基于实体句子匹配的快速图文切换算法;设计了基于句子的线性二叉树结构,实现了文本和图形编辑环境相统一的恢复操作。最后给出了MWorks系统的建模实例。

摘要：针对网络化协同设计的应用需求,研究了典型零部件设计系统组件体系结构,提出了采用可扩展标记语言表达特征的零部件建模方法。利用可扩展标记语言处理组件及参数化驱动组件,阐述了基于可扩展标记语言的零部件模板生成与参数化重构过程,并结合基于组件的典型零部件设计工具包及专家系统,分析了零部件的设计导航以及零部件之间基于坐标系的自动装配。通过一个在异构计算机辅助设计平台之间进行提升机设计的实例,验证了该系统可实现典型零部件从设计到造型乃至装配过程的一体化、快速化与智能化。