基于分布式产品模型的并行设计过程的研究

研究了产品并行设计过程,提出了基于分布式产品模型的并行设计分布式约束满足机制,该机制利用产品模型控制和指导设计过程,通过Agent之间的相互协作,使得设计约束不断得到满足,通过产品模型的分布表达及基于产品模型的并行设计分布式约束满足机制,分布,协作,并发的并行产品设计过程能够得到很好的支持,满足并行设计Top-down设计,约束设计和再设计的要求,在此基础上,开发了一个原型系统,给出了设计实例。     

基于MAS的分布式协同设计任务冲突处理研究

任务分解与冲突控制是网络分布式环境下进行产品并行设计的关键．通过收集产品各领域的指标约束与关系约束来构建基于约束网络的产品参数协调模型，采用区间描述设计变量的不确定性信息，并将区间算法与基因算法相结合实现了一致性模型求解框架，使用该方法能够检测潜在冲突，得到与给定产品指标相对应的设计变量可靠解空间，进而辅助设计人员决策。同时采用Agent技术对协同设计中多群体多层次的设计任务和设计进程进行管理和控制，建立了以项目和任务为中心的协同设计Agent模型，研究了模型共享、协同设计agent、并发控制机制等关键技术，构建了一个基于多Agent的分布式实时协同设计原型系统应用实例说明了其有效性。     

基于分布式约束满足的产品配置研究

针对分布式网络化产品配置的特点,将产品配置问题抽象为约束满足问题进行研究.为解决配置知识共享及配置知识的语义表达问题,采用本体驱动的面向对象的思想构建产品配置约束网络结构模型,将该模型转化为分布式约束满足问题(Distributed Constraint Satisfaction Problem,DCSP)求解模型,从而可以准确、完全地描述产品零部件的结构及设计知识,并采用异步弱授权回溯算法进行约束求解,大大提高了求解的搜索效率和准确性.最后给出模型在水泵产品配置设计过程中的实际应用.     

并行设计中产品装配模型的应用

分析了并行工程的特点以及当前机械ＣＡＤ系统的现状，提出在并行设计过程中根据 装配关系管理设计参数和身体模型，并根据产品装配关系建立了机械产品的装配模型，讨论了并行设计支持系统的原型。     

基于约束信息的并行k-means算法

为获得分布式数据集上用户所期望的聚类结果,提出了基于约束信息的并行k-means聚类算法.在分析并行k-means能够有效实现对水平分布式数据集进行聚类的基础上,修改并行k-means算法的目标函数,设计约束并行k-means算法,将站点用户的约束信息以chunklet的形式引入到分布式聚类过程,从而引导算法执行有偏搜...     

支持并行协同产品开发的广义鲁棒设计方法

研究了并行协同产品开发过程中的广义鲁棒设计方法.首先,针对并行协同产品开发过程中的不确定性,给出了广义鲁棒设计框架;然后,提出了广义鲁棒性概念,分析了性能鲁棒性和约束鲁棒性;最后,在传统优化设计模型的基础上,考虑产品参数的变化对性能的影响,修改传统优化设计模型的优化目标和约束条件,使它们包含广义鲁棒性指标,建立了广义鲁棒设计模型,并基于遗传算法对模型求解.该方法能有效提高并行协同设计的广义鲁棒性,用一个转向架设计实例验证了其有效性.     

基于SOA的分布式并行协同设计架构

在分析国内外并行工程和协同设计发展情况的基础上,结合多学科协同设计优化理论,定义了分布式并行协同设计的概念;通过对面向服务架构体系本质的分析,并综合考虑了分布式的智力资源环境,提出了一个全新的基于SOA的分布式并行协同设计平台架构.该架构集成了大型的商业化软件(如Pro/E、HvperMesh和ANSYS等)和专家系统,以完成复杂成品如转向架的设计和分析.依据顾客的需求,对该架构进行了一些关键服务的提取和定义;利用Java编程语言,对该平台架构中的服务接口进行描述.通过一个具体的实例,说明了该架构的各个部分,与现有的协同设计平台相比,该平台能够有效缩短服务交换周期,更好的支持复杂产品的异地并行协同设计.     

复杂产品多学科设计优化的视图建模

针对复杂产品学科分划困难以及多学科设计建模中存在的视图一致性问题,提出了以主模型为导向、多学科并行建模的技术路线。介绍了产品的多学科设计优化方法,论证了设计对象功能行为的不同表达是多学科视图模型形成的基础;讨论了多学科视图模型之间协调一致的保证体系。将该方法应用于汽车车身的多学科设计优化,真正实现了设计信息的共享和动态交互,有效改进了产品设计水平。     

基于约束网络的产品进化设计

为解决约束条件下的产品设计问题,以复杂网络理论及图论为指导,建立了基于约束网络的产品创新设计模型.该模型从设计约束库中筛选相关要素作为约束变量,构建设计约束网络;利用对偶图计算约束网络中心性指标,实现节点重要度排序,进而归纳出设计约束问题并进行求解;最后建立一套基于约束的产品进化设计系统. 以夜光杯为对象进行实例研究,构建相关设计约束网络;分析得到其关键节点,归纳出具体的设计约束问题,并应用动力学模拟、控制点区间约束等方法对其进行求解;开发夜光杯进化设计系统,选取具有代表性的传统夜光杯样本进行形态进化,生成一系列满足约束条件的夜光杯设计方案.结果表明:该模型有效实现了约束网络指导下的产品设计.     

协同CAD系统结构及关键技术

提出了一种基于Java/CORBA/XML的开放式协同CAD系统模型。在该模型系统结构中，各功能和应用模块被封装成便于复用的Agent构件，由软总线实现集成；使用组件和XML技术，简化了复杂的通信问题，增加了系统的柔性；使用XML表达的基于设计语义的同步协同设计极大地减小了网路流量，基于XML异步交换的数据保存了设计历史和特征之间的关系；采用基于关系的快速参数化方法，解决了模型快速重建的问题。同时也对人机接口、产品工程数据建模，以及分布式安全等协同设计中关键问题的解决进行了分析说明。     

An approach to collaborative design based on distributed constraint-net

We focuse on design process in concurrent engineering and propose an, approach to collaborative design based on distributed constraint-net. The approach adopts agent technology to express kinds of distributed constraints. And through the cooperation among agents, the consistency of constraint is maintained and the constraint conflict is detected and eliminated. The constraints are satisfied concurrently and distributively. Based on the proposed approach, the collaborative design process in concurrent engineering can be well supported. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 59875025) Biography: He De-lin(1971-), male, Ph. D. candidate, research direction: CAD.     

并行环境下产品设计活动序列的研究

结合电磁轴承－转子系统，研究了产品设计过程的建模方法，建立了产品设计活动序列的网络模型及其矩阵表达，基于设计活动的序列网络模型，对设计过程中各设计活动序列出现的概率，关键路径及其延续时间作了分析研究，结果表明，这种方法可以对产品设计过程中的设计活动进行定量分析，从而来确定影响产品设计进程的关键环节，为并行设计的组织，实施提供指导。     

基于一致性程度函数的协同设计方法

在复杂产品的设计过程中,多学科设计任务间存在耦合关系．为了保证设计结果满足各子任务的设计要求,提出了一种基于一致性程度函数的协同求解方法．该方法构造了一个能描述各子任务初始解的一致性程度的函数,通过不断缩小不一致性,实现各子任务协调解的求解．减速箱的设计实例验证了该方法的有效性．     

铝型材产品开发并行设计过程优化重组

基于设计结构矩阵和图论提出了一种型材开发过程优化重组的方法．通过建立设计结构矩阵、识别耦合任务集和划分设计活动级别。对铝型材产品开发并行设计过程进行了分析和规划，并运用敏感因子、复杂因子和影响因子对耦合活动的依赖关系进行了描述，基于这些影响因子提出了确定耦合活动初始迭代次序的优化算法，建立了合理高效的并行设计优化过程模型．该方法对于其他并行工程应用领域同样适用．     

Concurrent Process Planning for Machined Parts

IntroductionDevelopment of a product undergoes a sequence oflife- cycle phases including design,process plan-ning,manufacturing,inspection,and main-tenance. In the past,these product developmentactivities were organized in a sequential manner:from design to downstream life- cycle phases.Asthe design engineers tend to generate designs withexcellent functional performance,these designsusually require excessive manufacturing efforts;therefore,leading to a high production cost[1,2 ] .　 To reduce …     

面向并行工程的产品设计综合评价及决策

依据动态规划原理和模糊理论,建立了面向并行工程的产品设计多级模糊决策模型,对决策过程中各设计方案的模糊评价作了分析讨论,为产品并行设计的决策提供了理论依据,增加了并行设计的可操作性．利用所提出的方法,可有效地解决产品并行设计的决策问题．     

并行设计中冲突的一致性检测算法

对并行设计基于约束的一致性检测算法进行了研究,建立了Petri网模型. 分析了模型的性质,给出了适用于并行设计冲突检测的算法,并且通过具体应用实例进行了验证,说明了方案的可行性.