摘要：针对按订单设计(ETO)产品设计规模大、构件间关联关系复杂、配置知识难以组织与重用等特点,提出了一种基于案例库和遗传编程的ETO产品配置设计方法。通过分析客户个性化需求,构造代表ETO产品主体结构的产品功能树;建立包含产品结构性与过程性知识的案例库模型;制定导向进化规则,明确种群约束判定条件,利用遗传编程算法实现产品结构调整和参数优化;基于适应度函数,对产品设计方案进行适应性评判,最后得到符合客户要求的设计方案。在此基础上构建了ETO产品配置设计原型系统,并以堆垛机的配置设计为例,验证了该原型系统的有效性、合理性。

摘要：自动变速器(AT)正向着高速、高功率密度、多挡化发展,其可行的理论传动方案数以指数函数形式增加,方案的综合及寻优变得极为困难。针对这一问题,本文结合进化设计理论,提出基于遗传编程的变速器行星传动方案进化设计方法,包括行星传动方案树型编码规则、种群初始化、基于信息公理的适应度评价、遗传操作等关键技术。在此基础上构建了原型系统,该系统包括设计知识库、设计模块、进化结果选择与转化3个模块,在实现设计流程的同时还具有机械干涉检测、挡位分析等功能,在一定程度上实现了智能设计。通过对比分析和实例应用,证实了该原型系统的有效性、合理性。

摘要：针对平原河网地区细小枝杈河道存在的水动力不足问题,设计了一种扑翼型仿生泵水装置,以满足极低扬程工况下,大流量、高效率的输水需求。以金枪鱼尾鳍和矩形平板为基础建立了扑翼模型,利用有限体积法(FVM)和重叠网格技术对不同特征弦长和轮廓的扑翼开展三维数值模拟,并对比进行了尾鳍与矩形扑翼的泵水实验,结果表明:随着扑翼特征弦长的增大,周期内平均推力系数有所提升,但其泵水效率略微下降;而在相同面积约束下,具有尾鳍特征轮廓的扑翼相对于矩形扑翼提升了装置的泵水流量与效率,实验扑动频率为0.7 Hz时,尾鳍扑翼流场稳定平均流速为28.44 cm/s,较矩形扑翼的25.13 cm/s提升13.6%。

摘要：在扬程几乎为零的平原小河道中,传统水泵存在运行效率低、稳定性差、架设成本高等问题。为提升平原小河道的水动力条件,提出了利用扑动水翼推动小河道水体流动的方法。并由此建立了扑动水翼的计算模型,针对不同扑动频率以及不同来流速度对扑动水翼推水性能的影响进行了数值模拟研究。设计了扑动水翼推水性能试验平台,在循环流道内进行了试验验证。结果表明:扑动水翼装置的流量与其扑动频率成正比,扬程与扑动频率的平方成正比。在固定频率下,扑动水翼的尾涡随着流速的增加从混沌状态逐渐形成双列反卡门涡街,装置泵水效率逐渐增加,直至最佳效率点;流速继续增加,反卡门涡街转变为单列,效率迅速下降。此外,扑动水翼装置具有扬程低、流量大等优点,在平原河流推水上具有优势。

摘要：针对现有变自由度机构设计中存在以拓扑综合为主、系统研究机构设计过程不充分、创新程度不高等问题,引入进化理论完成变自由度机构的设计。首先,根据设计要求建立"源"树图模型;然后,利用进化计算扩展机构的形式得到欠驱机构的树图模型;最后,将树图模型转换为机构运动简图,通过筛选评价得到满足要求的变自由度机构。在此基础上,构建了一种变自由度机构设计原型系统,该系统包含需求分析、进化计算、评价筛选、设计知识库4个模块,实现了一定程度上的人机混合智能设计。以采摘机传动机构设计为例,验证了该原型系统的有效性及合理性。