摘要：为提高轮胎动平衡机的检测精度,以某轮胎动平衡机主轴系为对象,采用响应面法和多目标遗传算法进行优化。首先,对主轴系模型进行静力学分析和模态分析,以主轴的各尺寸参数为变量参数,以优化主轴系的变形量、质量和固有频率为目标。其次,通过参数相关性分析确定与优化目标相关性最大的设计变量。最后,建立响应面模型并进行多目标参数优化。优化结果表明,最大变形量降低了3.9%,一阶固有频率提高了16.2%,主轴质量降低了23.0%,主轴系质量降低了5.5%,优化效果显著,提高了主轴系的静态和动态性能,通过试验验证,主轴优化提高了轮胎动平衡机的检测精度。

摘要：为配合呼吸机测试、临床人员培训和呼吸诊疗设备研发等工作,设计了一套主动模拟肺设备。介绍了该主动模拟肺设备的系统设计方案,使用电气比例阀作为执行部件,通过增量PI和模糊PID控制算法,调节每条支气路气体流量,实现对呼吸特征和气体组分的精确控制。对人体正常呼吸和麻醉呼吸模式下的呼吸动作进行模拟,流量曲线的跟随性较好,均方根误差在可接受阈值内,其潮气量、峰值流量等呼吸特征均达到要求;同时,该模拟肺对于气体组分的控制能够满足对血氧交换过程的模拟需求,代替人体完成面向不同类型呼吸疾病和不同病程的呼吸诊疗设备校验和调整。

摘要：为提高陶瓷喷砂嘴抗冲蚀磨损能力,缓解喷嘴入口、出口的高应力状态,采用热压烧结工艺制备了Al2O3+(W,Ti)C/Al2O3+TiC三层对称型叠层陶瓷材料及叠层陶瓷喷嘴.研究结果表明:叠层陶瓷材料表层较之相应单一材料而言,具有更高的硬度和断裂韧性;在相同的冲蚀磨损条件下,叠层陶瓷喷嘴的抗冲蚀磨损性能较非叠层陶瓷喷嘴有显著的提高;试验分析叠层陶瓷喷嘴的最佳层厚比为2.此外,采用有限元法对叠层陶瓷喷嘴在制备过程中的残余应力进行了理论计算,给出了叠层陶瓷喷嘴中残余应力与层厚比的关系.研究表明,残余压应力的存在,细化了晶粒,提高了叠层材料表层的硬度和断裂韧性,是叠层陶瓷喷嘴其抗冲蚀磨损能力提高的原因.理论分析最佳层厚比也为2,理论分析与试验结果相互印证.

摘要：提出了产品配置与变型设计分界点的概念,将产品性能与客户满意度相结合构建优化目标函数,并设计了由性能评价指数判断分界点和由性能相似度判断需变型零部件的判别方法。然后以产品性能最优为目标,设计了基于遗传算法的多目标优化求解算法,并给出了分界点判断的具体流程。最后进行了实例验证,结果表明所提出的方法能够有效解决分界点的判断问题。

摘要：为实现嵌入式实时系统的可重构性,解决用户级功能开放问题,提出了一种基于Statecharts建模理论的功能分离的嵌入式实时系统设计方法。应用该方法,可将系统设计为机器接口、事件处理器和系统描述数据三部分。功能设计基于Statechart建模,且被作为系统描述数据在复杂的整个系统设计中独立出来。通过提供的系统描述数据开发工具,用户和第三方对功能的升级和二次开发成为可能。详细说明了该系统的结构和实现方案。通过此方法在机床控制器开发中的应用和用户级开发实例,验证了该方法的可行性,系统功能的可重构性和用户级开放也得到了实现。

摘要：依据心脏解剖学和薄膜理论,以接近或达到人体天然心瓣的性能为目的,将传统设计理论与现代设计方法相结合,提出构建人工生物心脏瓣膜参数化模型的方法.在薄膜应力分析的基础上参考3种瓣叶参考型面,运用Pro/E软件分别创建符合空间几何方程的圆球面、圆柱面和旋转抛物面;然后依次与其对应的倒圆锥面相交,确定边界线和重要点的空间位置,得到一系列较为精确的尺寸参数.通过有限元方法对应力分布分析显示:其结果与理论分析一致,即球面型瓣叶力学性能优于柱面型、抛物面型瓣叶.该结果为生物瓣膜的设计、制作提供了坚实的理论基础.

摘要：为实现生长型设计中尺寸链及形位公差项目的自动生成,在产品结构设计自动化技术基础上,研究生长型设计中公差进化设计的策略与原则。指出生长型设计中紧随结构的自顶向下、不断进化,公差进化设计模型也呈现为一种层次式结构;同时由于功能表面及其名义特征所具有的承载功能及几何信息的特点,可作为公差进化演绎的单元载体;在此基础上建立公差进化设计的基本过程模型。提出产品结构进化设计中,构建基于功能表面的装配网络以及基于名义特征的约束网络的双层装配约束网络的基本方法,给出辅助公差进化设计的公差断言;在此基础上,给出基于双层装配约束网络及公差断言的尺寸链及形位公差进化设计的基本过程。以活塞精镗销孔夹具的公差设计为例,说明所提出的公差进化设计方法在生长型设计中的成功应用。

摘要：提出一种基于线性变参数(Linear parameter-varying,LPV)方法的汽车横摆力矩鲁棒增益调度控制方案。建立横摆力矩误差动态模型,选择路面附着系数和汽车纵向速度为调度变量,将误差动态模型转化为关于路面附着系数和汽车纵向速度及其组合的LPV模型,将鲁棒增益调度横摆力矩控制器的设计转化为对多胞模型16个顶点的线性H_∞控制器设计。通过求解17个线性矩阵不等式可以求得共同的Lyapunov矩阵,在保证系统二次稳定性和二次H_∞性能指标的前提下对每一个顶点离线设计了H_∞控制器,在线根据工况加权各顶点控制器获得该工况下的全局控制器。8自由度模型的非线性仿真表明基于LPV的鲁棒增益调度控制器比单一的H_∞控制器对工况变化具有更强的适应性。

摘要：为提高企业对市场的敏捷反应能力及市场竞争力,在制造系统中提出了设备布局设计问题。介绍了设备布局的相关概念及不同分类标准下的布局形式,分析了各种设备布局形式的适用范围及优缺点。概括了布局设计中的优化目标及约束条件,综述了布局建模理论及其所建立的模型,并阐释了模型的求解算法。最后,探讨了目前研究中存在的一些问题,为今后的设备布局设计提供了参考。

摘要：在产品概念结构设计自动化技术基础上 ,研究了产品公差设计过程及其特点 ,提出了四层产品公差结构模型。应用局部公差分配模型与公差设计过程建立了全局公差优化理论模型 ,提出了以保证产品总精度需求为目标的概念结构设计阶段公差的同步设计算法。实例表明 ,提出的公差进化模型和算法 ,避免了人为建模工作 ,大大提高了公差设计效率和质量 ,为快速完成多方案的并行设计奠定了基础。