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：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：提出一种利用水平集方法进行均布式柔性机构设计的新方法。根据水平集边界表达方法中具有几何信息的特点,将图像分析中的二次能量函数引入到水平集模型中,以控制柔性机构拓扑优化设计结果的几何尺寸,得到等宽带状均布的柔性机构,较好地解决了传统柔性机构拓扑优化中容易出现单点铰链问题。应用半隐式的加性分裂算子(AOS)算法求解水平集方程,松弛了逆风格式中CFL(Courant-Frie drichs-Lewy)条件对时间步长的限制,提高了求解效率。通过一个典型的二维算例来验证方法的有效性。

摘要：点阵材料是一种超轻高强的高性能多孔材料,目前主要以等密度构建点阵结构体。在实际情况下,点阵材料的各部分承受着不同的载荷,等密度点阵材料存在性能不能充分发挥的问题。针对上述问题,将拓扑优化引入点阵材料设计中,提出一种基于均匀化方法的多尺度拓扑优化方法,实现了变密度点阵结构体的优化设计,可根据实际载荷设计出最优的变密度点阵结构体,以达到最优性能。以汽车连杆为例,与现有商业软件HyperWorks采用的梁模型点阵优化方法进行对比验证。结果表明,所提出方法优化所得连杆的轻量化效果更好,应力分布更合理。该方法生成的变密度点阵结构有着更优异的性能,更适合变密度点阵结构体的优化设计。

摘要：分析了拓扑优化中的材料密度方法和优化准则数值求解算法,将结构力学中的拓扑优化方法应用到热传导结构的优化设计中,建立了热传导结构的拓扑优化数学模型,以设计具有最佳散热效果情况下的结构拓扑分布,为传热体的结构优化设计提供了一种有效的新思路和方法。

摘要：针对柔性作业多移动机器人调度面临的任务分配难以满足多属性需求、路径规划难以解决多机无冲突协同作业等问题,提出了基于多机自律协同的调度方法.一方面,根据自动换料、充电等常规任务与非均衡突发任务约束,提出了基于机床、任务和多机状态域的动态加权指派法,实现了多属性自趋优的灵活应变机制;另一方面,考虑位置、时间双维度冲突特征,设计了基于离散时间步的带权有向流网络,利用改进A*寻优算法完成了无碰撞路径搜索,继而设计了基于离散时间窗的在线冲突检测策略.测试结果表明:所提出的动态加权指派法具有更优越的任务分配综合评价性能,同时改进的路径规划算法能解决多移动机器人路径冲突检测问题.

摘要：传统的仿真建模技术不能满足对复杂生产制造过程进行仿真的要求。通过对生产制造系统结构特点及其运行方式的研究并结合面向对象的设计方法和虚拟仿真技术,给出了面向生产制造过程的三维可视化图形仿真建模机制及实现方法,该机制将应用在作者自主开发的面向制造过程仿真系统InteVss中。

摘要：针对传统分步式结构优化设计的不足,提出一种同时进行结构拓扑、形状和尺寸统一优化的设计方法.首先采用水平集函数描述统一的结构优化模型和几何尺寸边界,通过引入紧支径向插值基函数将结构拓扑优化变量、形状优化变量和尺寸优化变量变换为基函数的扩展系数;然后取该扩展系数为设计变量,借助一种参数的变化表达3种优化要素对结构性能的影响,将复杂的多变量优化问题变换为相对简单的参数优化问题,有利于与相对成熟的优化算法相结合提高求解效率;进一步用R函数将其融合为一个整体,构造出统一优化模型,并用最优化准则法进行求解.最后通过数值案例证明了该方法的有效性和精确性.

摘要：针对轮胎定型硫化机设计中的实际工程需求 ,将结构有限元分析技术与优化方法相结合 ,以硫化机的主要部件横梁为例 ,研究了硫化机的结构拓扑优化设计和结构尺寸优化设计 ,讨论了其中的一些关键技术 ,包括应力和位移约束下连续体结构的拓扑优化、基于离散变量的结构优化设计和敏度分析 。

摘要：通过对制造系统虚拟仿真的需求进行分析 ,提出将“面向对象的分析方法、三维几何模型和仿真机制”统一起来的有向图仿真建模机制 ,详细讨论了虚拟仿真建模中涉及到的面向对象建模、图形化建模。