摘要：产品的研发和设计在企业的发展中起着十分重要的作用,在产品研发和设计过程中,采用先进的或理想的设计方法有助于提高产品的'先天性'优良品质。近百年来,国内外科技工作者已提出70多种产品设计方法。10多年来,在吸取这些设计理论和方法优点的基础上,提出一种在科学发展观指导下的产品系统化设计方法。该方法概括以下8方面的要点:①原来的产品设计的原5项要素质量(Quality,Q)、成本(Cost,C)、生产周期(Time,T)、环境(Environment,E)和服务(Serve,S)应该用6项设计要素思想(Idea,I)、Q、C、T、E和S来代替,增加产品设计的正确指导思想I;②用4个更具体的设计步骤,即3I(Investigation)调研、7D(Design)规划、1+3+X实施和3A(Assessment)检验来代替传统的产品设计步骤;③将产品的性能分为结构性能、使用性能和制造性能等三种主要性能;④提出绿色设计宜用和谐设计来取代,按线性系统的常规设计方法在一些特殊的情况下应该用深层次的设计方法来取代;⑤进一步说明顶层设计和系统化设计的概念和内涵;⑥对完整性与非完整性技术系统进行讨论;⑦写出产品设计目标、设计内容和设计方法的关联方程;⑧写出产品设计质量的理论表达式。上述设计方法已应用于多种产品的设计,均取得良好的效果。

摘要：在总结和分析与产品设计规划相关研究成果的基础上,提出了多层次(3L/8D)产品设计规划理论方法,即从设计战略、设计业务、设计质量检验三个层面(3L)对产品设计进行全面规划,具体包括:设计环境、设计思想、设计目标、设计内容、设计方法、设计过程、设计的潜在问题分析和设计质量评价等八个环节(8D),以提高设计效率和设计的成功率。详细论述了产品设计规划各阶段的决策模型及具体的规划方法,并以某压缩机转子振动实验台为对象,进行了实例研究,初步建立了该多层次设计规划的理论框架。

摘要：受人体脊柱负重减振作用的生物学启发,设计了一种多层节状连接仿生隔振器。分析不同设计参数对隔振器静态刚度和承载能力的影响,由拉格朗日动力学公式建立了隔振系统动力学方程,利用谐波平衡法对动力学方程进行求解,分析不同设计参数对隔振器位移传递率的影响,通过四阶龙格库塔法求出数值解并与谐波平衡法的解析解进行对比,验证了该研究结论的正确性。研究结果表明:隔振器静态刚度具有明显非线性特性,通过设计参数的调节可使隔振器在工作范围内获得正刚度、零刚度或负刚度;满足正刚度条件时降低刚度比、增加初始角度可提高隔振器承载能力;改变隔振器设计参数如增加层数、减小初始角度、降低刚度比可显著降低隔振器位移传递率。研究结果对仿脊柱隔振器的工程应用具有指导意义。

摘要：为解决双臂巡检机器人沿输电线行走过程中存在的行走轮受力不均,易打滑脱线等问题,提出一种移动关节主动调节方法.分别建立了传统的双臂巡检机器人、带柔索双臂巡检机器人和带移动关节双臂巡检机器人行走轮受力模型,对比分析发现:机器人在最佳位姿状态下,受力情况最好,不易发生打滑问题.建立了巡检机器人关节变化的动力学模型并设计主动控制器,对机器人行走越障和沿线行走两种工况进行了仿真模拟.所设计的控制器能够协助机器人完成大坡度巡航与行走越障工作,并能够有效抑制关节振荡问题,缩短响应时间.最后开展了机器人行走越障与不同坡度行走实验,表明所设计的控制器能够辅助机器人完成巡检任务,有效抑制了行走打滑问题.

摘要：将“动态优化设计、智能化设计和可视化设计”的产品“三化”综合设计法与模糊理论相结合,提出了产品质量等级评定的多级模糊综合评价模型·该模型以产品的结构性能、工作性能和工艺性能构成相关因素集,以产品的质量等级构成决策评价集·首先对相关因素集内的各项性能分别进行初级模糊评价,然后利用初级评价结果和决策评价集完成产品质量的二级模糊评价·以新型液压振动沉拔桩机为例,对其产品质量进行了综合评价,同时也对设计方法进行了评价与验证·利用此方法可以找出各产品在结构性能、工作性能与工艺性能三方面的差距,为评价与提高产品总体质量提供科学的决策依据·

摘要：在完成产品设计任务之后,对产品的设计质量进行评价是一项非常有意义的工作。对产品设计质量的内涵、设计质量评判原理及方法作了深入研究。在此基础上,将产品的结构性能、工作性能、工艺性能作为设计质量的评判指标,按模糊综合评判原理,采用VB软件开发出机械产品设计质量评判系统。实践表明,该评判系统可对产品的设计质量做出科学的评价。

摘要：为了减少外部干扰对空间柔性机械臂的系统误差,提高系统的控制精度,提出了一种模糊PI控制器与干扰观测器相结合的转动控制策略。首先,采用假设模态法和拉格朗日方法,建立了含有干扰力矩的空间柔性机械臂的初始动力学模型;其次,提出了分别忽略二维变形和忽略非线性项的2种简化动力学模型,并通过仿真分析对比2种简化模型的建模精度;第三,基于极点配置方法和模糊规则设计了模糊PI控制器,并基于系统的名义模型设计了干扰观测器;最后,通过仿真分析和地面物理样机实验验证了该方法的有效性。研究结果表明:忽略非线性项的简化模型与初始模型具有相似的建模精度,极大地降低了计算难度,能够代替初始模型进行控制系统的设计;模糊PI控制器与干扰观测器相结合的转动控制策略能够实时调整控制器参数,观测并补偿干扰力矩引起的系统误差,有效提高系统的控制精度。

摘要：巡检机器人进行越障时,受负载时变影响,会出现控制超调、振动等现象.在考虑负载惯量时变特性的情况下,研究了一种用于分析巡检机器人越障状态下动态性能的方法.对双臂线路巡检机器人的回转机构建立了基于双惯量模型的动力学方程,使用改进D-H法与拉格朗日法对机器人建模,具体包括分配坐标系,求解拉格朗日方程,利用惯性矩阵计算负载转动惯量等.通过选择合适的阻尼系数设计了控制器参数,利用阻尼系数与固有角频率的变化分析了机器人的动态性能变化.研究成果有助于对双臂巡检机器人越障时的动态性能进行分析,并可用于机器人的伺服控制参数调试.

摘要：对膜片联接的齿轮传动多跨转子系统进行了故障动态特性仿真研究.利用ANSYS有限元分析软件进行建模、仿真,根据在裂纹和碰摩故障工况下单跨转子与整个转子系统的固有频率在弯扭耦合振动下的变化情况,研究了系统的非线性动态特性和响应,以及膜片联轴器与齿轮对转子系统的影响.研究结果表明,此种情况下发生的故障对故障跨的影响比其余跨大;膜片联轴器和齿轮能够削弱或阻隔弯曲振动及裂纹故障对系统的不利影响,有助于故障诊断的定位与维修,也为产品设计提供参考.

摘要：采用有限元法建立碰摩故障转子系统的连续模型,考虑了转子的回转效应、剪切效应、惯量分布效应、横向扭转以及系统结构的几何参数等重要影响因素,使模型更为具体化,避免系统参数选取的随意性。采用Newmark-β法对文中连续模型的碰摩故障问题进行动力学求解,发现由于不同参数变化的影响,系统的碰摩故障响应特征呈现非常丰富的非线性现象。本模型考虑了更多影响因素,使计算结果更趋于问题实际情况,也使计算结果的特征更为丰富,其结果可以为复杂转子系统的非线性动态设计、故障诊断以及设备的安全运行提供更为准确合理的理论参考。