摘要：传统的产品建模技术存在信息表达不完整,以及在产品配置过程中缺乏柔性等问题。为此提出了包含功能、原理、结构及知识的模板化产品信息模型。在模型的创建过程中,从相似的功能单元中抽象出共同特征,组成参数化的产品模板;以多层次结构的形式来表达产品族各部分的功能结构信息,用面向对象技术进行模板知识的描述。将模板化产品建模方法应用于小型农业作业机数字化产品设计中,减少了产品族中部分零部件的建模数量,提高了产品设计的灵活性。

摘要：为研究汽车前照灯造型对汽车气动阻力的影响并指导车灯造型设计,提出一种车灯造型参数化方法.结合美学、考虑汽车空气动力学,在分析汽车前部和车灯造型的基础上,总结出车灯造型的3类设计参数;建立了由"考虑美学与气动阻力的车灯造型汽车外流场数值分析简化模型"和正交实验优化算法组成的车灯造型参数设计平台.实例的数值计算和风洞实验验证了文中方法的有效性及参数优化组合的效果.该方法对丰富汽车造型设计和车灯设计、促进其工程化很有意义.

摘要：在农业机械的设计过程中,为了快速获得产品整机的模态参数,该文以某小型农业作业机为例,探讨了采用NASTRAN求解的方法获取设计结构的模态模型;采用***试验模态分析的方法获取复杂外购件和通用件的模态模型,用自由界面模态综合的方法将通过前述方法获得的各结构模态在***中综合,最终获取整机模态模型的方法。试验证明采用该方法获得的主要固有频率最大误差小于5.5%,且振型基本吻合。采用该方法可以在小型农业机械的快速设计过程中,快速、准确获取整机模态参数,为在设计过程中研究产品的动态特性和进行结构优化提供了数据支撑,具有重要的工程应用价值。

摘要：提出一种基于可拓逻辑的产品配置设计方法．该方法从顾客定制要求出发,通过分析产品需求和功能的可拓集合,建立满足产品功能的可拓配置设计规则、约束条件、关联函数以及与之对应的产品结构模型,从而确定配置设计的核问题．建立可拓配置设计流程,通过设计变换实现个性化产品功能之间冲突的消解,输出初始设计方案．最后将该方法应用于电动工具个性化配置设计,应用实例表明：该设计方法不仅能快速满足定制设计的个性化要求,而且能为计算机参与解决配置设计矛盾问题提供一种可行的途径．

摘要：为更好地处理产品族可配置规划大量带有矛盾前提的知识,通过顾客需求获取、可拓变换和可拓聚类等方法来解决配置需求动态增加、配置阈值确定和冲突消解等三个问题,提出了基于可拓逻辑的产品族可配置规划模型。首先通过共轭分析法得到需求基元,建立需求与产品族结构特征之间的映射关系,利用可拓规则推理,从定性角度得到能够满足顾客需求的一系列产品。然后在需求基元图中,应用变换矩阵对需求基元加以变换,由顾客根据变换结果再次输出需求基元,与最初需求基元计算相容度,利用改进的遗传算法动态取得配置阈值来判断变换的可行性。最后,利用可拓聚类和聚类图理论实现产品族内部的稳定模块和可变模块的划分。该方法已应用于冰箱原型系统设计。

摘要：产品模块化设计时模块划分的合理性直接影响实现大规模定制生产的效果。提出了一种通过接口关系进行模块划分的方法,将零件接口关系用模糊隶属度函数进行定量化描述,在模糊图上通过割集的方法实现模块的合理划分。以SF5系列小型农业作业机产品为例,通过模块化设计将不同模块进行组合,可满足农林牧多行业用户的功能需求。

摘要：对高速开关阀的结构参数进行优化设计,以提高其动态响应性能。主要从伺服螺旋机构导控面积的增大、旋转电磁铁转动惯量的降低和将传动机构设计成变传动比3方面进行结构优化和改进。提出斜槽型的阀芯结构以增大伺服螺旋导控级的面积梯度;为降低旋转电磁铁的转动惯量,提高其动态响应,引入6片26°均布结构的旋转电磁铁;为提高力矩输出,改善初始阶段的快速性,提出了变传动比的传动机构,并给出变传动比曲线和力矩变化曲线。在分析其工作原理和过程后建立旋转电磁铁、传动机构和伺服螺旋导控机构的数学模型;并在Matlab平台进行仿真分析,研究表明,结构优化后的开关阀幅频特性曲线在-3 d B下频率为240 Hz左右;最后建立2D高速开关阀的实验装置,通过满量程阶跃响应和零位泄漏率对仿真结果进行实验研究。在工作压力14、21 MPa下,阶跃响应时间分别为8.9、8.0 ms,零位泄漏分别为4.7、5.6 L/min。

摘要：针对目前刚性结构的农业果实采摘机械手柔顺性不足而易损伤抓取目标的缺点,设计了一种柔性末端执行器结构。该末端执行器由3个气动柔性弯曲关节作为手指部分、1个气动柔性扭转关节作为腕部,给出了手指部分和腕部的数学模型。分析了该末端执行器抓取圆柱形目标时的夹持模式和抓取球形目标时的抓握模式。仿真分析并试验研究了抓取目标物体重力和半径变化对末端执行器内腔压力的影响。结果表明建立的抓持模型能够反映该末端执行器的基本特性,研制的柔性末端执行器能够应用于农业果实的采摘作业。

摘要：为了设计用于黄瓜采摘的末端执行器,首先测定了黄瓜的抗压特性、表面摩擦系数和果柄切断阻力等物理特性。针对黄瓜抓持模型进行了力学分析,建立了气动驱动器中的气压值与抓持能力之间的关系。最后,研制了可用于黄瓜采摘的末端执行器,由抓持器和切割器组成,抓持器由2个基于气动柔性驱动器的弯曲关节构成,切割器由旋转气缸和刀片构成。该采摘执行器机械结构简单,输出力较大。试验结果表明:黄瓜抓持成功率为90%,黄瓜果柄割断成功率为100%,采摘时间为3s。该采摘执行器采摘黄瓜效果良好,具有较好的实际应用前景。

摘要：传统的结构疲劳强度试验系统中,电液激振器受电液伺服阀频响特性的限制,激振频率在一定程度上难以提高,为此设计了一种新型的试验系统。采用2D阀控液压缸组成电液激振器的方案来提高激振频率,包括2D高频激振阀、液压缸和偏置控制伺服阀。在2D阀中,阀芯的旋转运动和轴向滑动对激振频率和幅值实现独立控制,激振频率主要由阀芯的转速决定,易于通过提高阀芯转速来实现高频激振,进而提高疲劳强度试验系统的激振频率。文章对上述方案进行了理论分析和实验验证。结果表明：仿真曲线与实验结果基本吻合,系统能在5~200 Hz范围内对试验对象进行同步加载试验,其频率、幅值连续可控。该系统已在实际中得到应用。