摘要：针对传统CAPP系统难以与CAD系统有效集成,设计信息和知识难以重用等问题,提出了基于特征的液压集成块CAPP建模方法.该方法在对液压集成块设计制造特点进行深入分析的基础上,采用了面向制造的特征映射技术,其特点为将特征映射分解为工艺映射和加工映射.工艺映射实现单个设计特征的工艺创成,加工映射则实现工艺特征中特征工步的操作具体化,然后通过工序重组实现整个液压集成块的工序和工步创成,最后通过工序和工步排序完成最终的工艺规划.应用该方法所开发的液压集成块CAPP原型软件系统表明,该方法可有效降低传统特征映射技术的复杂度,使得CAPP系统更具阶段性和层次性,并充分重用了设计信息及知识,较显著地提高工艺设计效率.

摘要：提出一种能提高液压集成块设计效率和质量的设计过程建模方法．在分析液压集成块设计过程中的主要设计活动和设计过程功能模型基础上,引入广义装配的概念,借助于计算机辅助设计软件的装配技术及装配部件间的关联关系,在装配模型中以部件或零件的形式描述产品的设计过程,包括设计活动、中间设计结果及最终设计结果,并构造了液压集成块设计的广义装配平台．在液压集成块快速设计原型软件系统上完成的设计实例表明,基于广义装配的液压集成块设计过程模型可完整记录设计过程信息,保证设计关联性,提高设计效率和设计变更的便捷性．

摘要：机床整机结构方案设计是机床设计的关键环节.在早期设计阶段,实现整机及基础大件性能优化可显著减少后续详细设计的重复率,提高设计效率.基于多学科优化设计软件i SIGHT,搭建了机床整机结构方案设计及集成优化系统框架,有效集成参数化建模知识、仿真分析知识;综合利用实验设计、响应面拟合及多目标优化算法,形成了以结构件关键设计参数为变量、静动态特性及质量为目标的优化技术流程.以某框中框结构卧式加工中心为例,优化后整机质量下降6.38%,,整机最大变形降低3.24%,,工件-刀具相对变形降低5.68%,,首阶固有频率提高1.15%,.优化结果验证了所提出方法的可行性.

摘要：船舶管路的多样性和布局环境中约束的复杂性导致管路设计效率低下.为辅助设计人员提高管路设计效率并减少人为错误,提出了一种新的管路设计方法.首先,基于轴平行包围盒简化管路布局空间,利用栅格法对其进行离散化,并赋予空间网格特定的能量值,构建管路布局优化问题的数学模型.其次,基于遗传算法的框架,引入改进迷宫算法,提出管路路径规划方法,其中:迷宫搜索中引入辅助点的概念,增加了遗传算法中初始种群的多样性,有利于提高遗传算法的全局搜索能力;提出了定长度的编码方法,简化了管路染色体处理难度,提高了算法性能;基于引入方向优先搜索策略的迷宫算法,设计定长度编码遗传算子,保证了子代个体的质量,提高算法的收敛速度.最后,基于仿真试验,验证算法的性能.试验结果表明了该方法的可行性和高效率,以及其对实际管路布局工作具有指导意义.

摘要：为了快速准确地得到玉米收获机车架的载荷谱,针对载荷谱编制过程中传统的载荷外推方法的局限性,提出一种基于四叉树算法的自适应带宽核密度估计(Kernel density estimation)算法,用来进行载荷外推。将经过预处理的实测原始载荷数据进行雨流计数统计,得到载荷循环均幅值矩阵,将小于载荷循环最大幅值10%的载荷滤除,其余的载荷循环均幅值数据根据四叉树分割算法进行不同区域的分割,选择高斯核函数,根据拇指法则计算各个区域的局部最优带宽,并根据数据区域内数据点的密集程度对核密度估计的输入进行优化,减少了核密度估计的计算量,最后结合蒙特卡洛模拟算法进行载荷外推。采用玉米收获机车架实测载荷数据进行实例验证,结果表明,与传统的固定带宽、自适应带宽核密度估计的载荷外推方法相比,本文提出的方法大大提高了计算效率,其概率密度函数图与实际载荷分布更为接近;载荷循环均幅值频次分布相关系数更接近于1,均方根误差更小;载荷循环幅值累积频次曲线的决定系数均大于0.99。

摘要：液压集成块外部元件布局设计与内部油路连通设计的强耦合效应是妨碍其实现自动设计的核心问题.系统归纳总结了2类元件布局经验知识,即隐含于各类标准、技术规范与大量工程实例中文档化设计知识,以及专家在长期工程实践中积累的经验知识.在此基础上提出了一种基于知识和规则推理的板式阀-插装阀混用的液压集成块元件布局设计方法.由于布局经验知识与规则综合考虑了后续油路路径规划,元件的安装、调试与维护等方面的需求,因此极大降低了集成块设计的复杂程度.该方法与虚拟设计技术或智能优化算法相结合,为液压集成块的智能优化设计提供了一条有效途径.

摘要：通过对结晶器搅拌桨的结构分析,以螺距比h/D,盘面比AE/AO和筒径比d/D′等为参数实现搅拌桨的参数化设计.以结晶器内各点流速均匀分布为原则,用通用流体力学分析软件Fluent对釜内流场进行了定量分析,确定最优参数为:h/D=1.2,AE/AO=0.7,d/D′=0.63.

摘要：进给系统动态误差是决定数控机床加工精度的关键因素,明确机械系统和控制系统参数以及两者之间耦合作用对进给系统动态误差的影响是当前面临的重要课题。以某五轴联动加工中心的进给系统为研究对象,充分考虑进给系统传动件结合面间刚度和滚珠丝杠柔性特征,搭建了进给传动系统动力学模型,并利用有限元软件进行了验证。利用典型三环PID(proportion integration differentiation,比例积分微分)控制结构搭建了机电-刚柔耦合进给系统动力学模型,通过仿真分析研究了机械系统参数和控制系统参数对进给系统动态误差的影响规律。结果表明,机械系统参数中,滚珠丝杠导程和螺母副轴向刚度对进给系统动态误差的影响显著,支撑轴承轴向刚度的影响不明显;控制系统参数中,位置环比例增益对进给系统动态误差的影响显著,速度环比例增益的影响不明显。研究结果为实现进给系统动态误差的可预知和可控性奠定了理论基础。

摘要：几何精度是数控机床的重要性能指标,基于激光测量原理的'九线法'是几何误差溯源最常用的手段。系统分析'九线法'在应用中存在的三类问题,并对其做出改进,建立新型几何误差辨识模型,该模型可有效提高误差辨识结果的稳定性,且该模型可实现运动副制造安装误差的溯源,以指导机床装配与精度设计。同时,针对传统九线法滚转角误差辨识中存在原理性偏差的问题,提出一种试验修正方法,以提高滚转角误差的辨识精度。计算机仿真和试验结果表明,所述理论与方法可以更加有效地实现数控机床几何误差的溯源。

摘要：三点支撑的高刚度床身结构对精密机床有着重要的影响,为提高机床的动静态特性,结合中心复合试验、响应面模型和多目标遗传算法,提出一种面向床身结构的三点支撑多目标优化设计方法,并以一精密卧式加工中心为实例进行验证。结果表明:通过有限次的数值模拟分析计算可获得设计空间内最优解,可使整机变形降低5.73%,整机首阶固有频率提高3.12%。优化后机床的动静刚度有所提高,验证了提出方法的正确性及可行性。