工程机械多学科稳健设计优化

介绍了多学科设计优化、不确定性分析和稳健设计的基本概念和方法。针对工程机械的特点,探讨了一种在多学科设计优化设计框架内进行不确定性分析与稳健设计的新的设计理论和方法:多学科稳健设计优化。它既充分考虑了工程机械系统中各个学科(子系统)之间相互作用所产生的协同效应,使设计能获得系统的整体最优解,同时也考虑了不确定性因素对工程机械质量稳健性的影响,并采用并行设计,有助于提高工程机械的质量及其稳健性和可靠性、缩短产品进入市场周期、降低产品成本。最后,讨论了多学科稳健设计优化的主要研究内容。     

飞行模拟器视景系统的设计与总调

完成飞行模拟视景系统中各子系统的集成并完成总体调试,实现飞行模拟器的视景系统。采用串行、并行和网络通信方法将各子系统集成为复杂系统。消除各子系统间的相互干扰;解决复杂系统中的同步与协调问题;对信号进行滤波和平滑;消除网络阻塞。实现了目标投影系统和天地景投影系统的各种功能,使视景系统达到要求的性能指标,获得了满意的飞行模拟效果。     

基于灵敏度附加项的多目标可靠性稳健优化设计

以实现多目标优化问题的可靠性稳健优化设计为目标,基于可靠性设计的随机摄动法建立可靠度约束条件,通过对目标函数和约束条件进行灵敏度分析,生成目标函数和约束函数的灵敏度附加项,建立了两种基于灵敏度附加目标函数的可靠性稳健优化设计模型;应用Matlab7.1语言的优化和符号工具箱实现机械零件的稳健设计.算例表明,本文提出的可靠性稳健优化设计方法具有较高的精度和可靠度,为机械零件的可靠性设计提供了理论依据.     

曲柄滑块机构的稳健性设计

以曲柄滑块机构作为研究对象,根据传统优化设计基本原理,对曲柄滑块机构进行模型分析,建立其优化数学模型,再利用Matlab对其数学模型进行求解,得出了传统优化设计的设计结果。然后利用稳健设计中的田口设计方法,将建立的优化模型转化为稳健设计模型,最后利用二次规划方法对稳健设计模型进行求解,得到了稳健设计的优化结果。在误差存在的条件下,对两种求解结果采用统计学方法和蒙特卡洛法(MCS)进行设计结果对比,确定稳健优化设计方法对目标函数具有更好的跟随性。     

优化设计建模与算法选择的并行处理系统

介绍了优化设计建模和算法选择两人上系统及其并行处理技术，以及各子系统所采用的自律分散，并行设计和共享信息，协调工作的控制策略及其在工程优化设计的智能化和自动化中所起的作用。     

模糊稳健优化设计中的神经网络技术

由于模糊稳健设计中的准则函数和约束函数是随机性可控因素与不可控因素的函数,其概率密度函数的表达式难以确定,故在优化设计中采用随机模拟方法.但采用遗传算法进行优化计算时,随机模拟消耗的机时很大,优化计算效率极低.为此,采用BP神经网络对模糊随机函数进行逼近,探讨了神经网络的构造与程序实现方法;用插装式溢流阀调压弹簧的模糊稳健优化设计问题进行了数值仿真与验证.实例表明,BP神经网络的仿真精度可以达到工程优化问题的要求,把遗传算法与神经网络技术相结合,可以有效地求解模糊稳健设计等复杂优化设计问题.     

基于WEB房车制动器CAD系统的设计与实现

采用B/S和C/S混合结构,将JSP,Servlet技术与商用CAD系统的二次开发技术相结合,构建了房车制动器CAD系统.系统具有支持制动器的结构参数优化、稳健设计、虚拟试验、虚拟装配等功能.给出了系统的框架结构,对组成系统的各个功能模块进行了详细介绍.运用制动器与整车性能的匹配理论,对制动器进行选型分析,给出了整车匹配模块的算法流程图;以制动效能为目标,建立了制动器优化设计数学模型,确定了制动器的主要结构参数.将基于损失模型的稳健设计方法应用于制动器的设计,将基于响应面模型的稳健设计方法应用于电磁体的设计,提高了制动器设计质量;为实现电磁体表面均匀磨损和抗旋转趋势,提出了非对称结构电磁体的优化设计方案.     

稳健优化设计中质量准则的选择

建立稳健优化数学模型是稳健优化设计方法的关键,而准确地选择质量准则(确定质量特性的度量函数)关系到稳健优化数学模型的可行性.对以往在稳健优化设计中使用的质量准则的适用范围以及优缺点进行了详细地分析比较.在此基础上提出新的度量函数,它克服了信噪比和拟合响应面作为质量准则的种种弊端.通过实例验证了新的度量函数的可行性.     

汽车零部件(轴)的可靠性稳健优化设计

应用汽车零部件可靠性稳健优化设计的理论方法,对汽车典型轴系零部件,如半轴、前轴和后桥进行了可靠性稳健优化设计,给出了计算仿真分析结果,为工程实际的汽车零部件的可靠性稳健优化设计提供了理论依据。     

多学科混合协同设计优化方法

讨论了在多学科设计优化过程中,层级系统、非层级系统以及它们的子系统之间的相互关系,并将混合系统分成四类.通过建立多学科设计优化过程中各子系统设计变量和目标函数的协同规则,研制了针对混合系统优化设计的多学科混合协同设计优化方法.将此优化方法应用到微机械陀螺的优化设计中,取得了满意的结果.     

并行设计规划方法研究

首先引入设计结构矩阵，以矩阵形式建立了并行设计过程的动态模型，进而研究了其规划策略和方法，以确定并行设计策略及控制策略，最后给出一个工程实例以验证其有效性。     

绿色制造中的并行工程

对并行工程的内涵进行了进一步的探讨 ,指出并行工程的实质是产品生命周期的集成规划 这种产品生命周期的集成规划 ,赋予环境影响和资源因素的综合考虑 ,就构成了绿色制造的实质特征 然后 ,由此观点出发 ,探讨了绿色制造及其绿色设计中的并行工程问题 最后提出了一种绿色制造的并行工程运行模式 图 2 ,参 3     

石灰桩复合地基设计计算及检测方法

在石灰桩的诸多作用机理中，桩体置换作用和桩间土的挤密作用是使石灰桩复合地基承载力提高的主要因素．讨论了石灰桩复合地基的设计计算方法，介绍了石灰桩复合地基的质量检测方法     

Manufacturing Oriented Fuzzy Function - Feature Mapping

The mechanism of the Concurrent Engineering(CE)and the methods of the manufacturing consultation are discussed. CE-oriented computer aided manufacture consulting methods are one of the key issues in concurrent design. The problems are settled in part function-feature mapping in concurrent design. The fuzzy set theory is applied to the function-feature mapping. A method for part function-feature mapping based on fuzzy theory is presented.     

基于信号补偿的机械臂鲁棒控制器设计与实现

为了解决基于信号补偿的鲁棒控制方法在实际系统中的设计和实现问题,将该方法应用于实际机械臂系统的控制器设计。在分析了实际控制器设计与理论设计之间的差异的基础上,针对实际系统对控制器设计的约束,提出了可采取的措施,并提出了相应的控制器设计及调节方法,即首先设计单关节子系统标称控制器和鲁棒补偿器,然后再进行多关节鲁棒控制器的统调。将该方法用于实际的二自由度平面机械臂系统的鲁棒控制器设计,进行了物理实现和控制实验,获得了期望的控制结果。     

先进制造技术在计算机辅助夹具设计中的应用

探讨了成组技术(GT)、人工智能(AI)、并行工程(CE)、特征技术和敏捷制造(AM)等几种先进制造技术的特点,讨论了它们在计算机辅助夹具设计(CAFD)发展过程中的应用,指出未来的CAFD系统将是基于特征的、自动化、智能化的集成系统.     

压力容器分析设计方法进展

介绍并对比弹性和非弹性“分析设计”方法中的主要方法,以反映分析设计方法的发展趋势。在工程应用上的基于弹性分析设计方法有:等效线性化方法、两步法、一次结构法、弹性补偿法和GLO SS R-N ode法。这些方法各有特点和局限性。基于弹塑性理论的分析设计方法回避了弹性方法中应力分类法的实现难点等局限性,并已被编入欧盟的设计标准和美国的A SM E规范。对一实例采用了不同的分析设计方法,结果表明,弹性和非弹性分析设计方法在应用过程和计算结果等方面都有较大的不同。压力容器的分析设计方法正逐步从弹性分析设计方法向非弹性分析设计方法方向发展。     

基于相位调制与OTRD的雷达波形设计

基于噪声与杂波背景下,雷达对微弱目标探测的波形优化问题,以最大化目标回波信干噪比(SINR)为准则,结合相位调制与最优发射接收波形优化方法(OTRD)的各自技术优势,在相位调制信号的基础上进行最优调幅,提出了一种基于相位调制与OTRD的综合雷达波形设计方法。通过仿真,得到了相较于前2种算法更大的SINR,特别在较强的杂波环境下,对低可探测目标的探测中,效果尤为明显,雷达的探测性能得到了显著提升。     

设计迭代管理策略的分析

缩短新产品开发时间是企业赢得竞争优势的重要方法,文章指出了在大型复杂设计活动中,拖延时间的各种因素,并认为这些因素中的许多方面都与“设计迭代”有关。对设计迭代的概念进行了详细的论述,并讨论了设计结构矩阵（Design Structure Matrix）的模型建立方法,使用DSM实现了对设计迭代进行清晰和明确表示,有助于缩短新产品开发时间。     

系统化的机械产品计算机辅助设计（SCAD）方法的研究

通过将系统化的工程设计方法与ＣＡＤ技术相结合，提出系统化的计算机辅助设计（ＳＣＡＤ）方法。并研究了ＳＣＡＤ所包含的四个阶段－计算机辅助产品规划（ＣＡＰＲＰ）、计算机辅助概念设计（ＣＡＣＤ）、计算机辅助具体化设计（ＣＡＥＤ）和计算机辅助详细设计（ＣＡＤＤ）的一些具体实施方案，形成了ＳＣＡＤ技术的基本理论框架。