复杂产品协同设计、仿真、优化一体化平台

复杂产品制造业是国民经济和国家安全的重要基础,它的竞争将直接关系到国力的兴衰。虽然支持复杂产品设计的计算机辅助设计、计算机辅助工程、计算机辅助优化等等工具已经得到了广泛应用,而且也取得了了明显的效果,但是,设计、仿真和优化工具都是独立地支持复杂产品设计,缺乏协同设计、协同仿真和协同优化的深入应用,尤其是三者之间的协同集成。现有产品数据管理系统在文档管理、产品结构管理、变更管理、工作流程管理等方面提供了很好的支持,但是,对于复杂产品协同设计、协同仿真、协同优化及其集成的支持还不足。因此,本文针对复杂产品设计的特点,从协同集成角度出发,提出了复杂产品“协同设计、协同仿真、协同优化”一体化平台,对提升复杂产品自主研发能力、加快研发速度、提高设计质量具有重大意义。     

基于变形设计理论的产品模块化设计

快速变形设计可以快速开发产品、降低设计成本、快速响应市场,是一种适应于大规模客户化定制生产模式的现代设计方法.作者通过对变形产品成本影响较大、通用性高的平台零部件进行标准化、模块化设计,而对平台其他零部件的变形是对产品进行派生变形设计的重要方法.作者对摸块化设计的意义及其与一体化设计的区别与联系,模块化设计的内涵及模块化设计的方法、步骤进行了分析研究,提出通过模块化的设计可以快速变形,实现产品多样性要求,节省设计成本,达到规模经济的低成本.     

网络化设计质量评审支持系统

产品的设计质量评审是提高产品质量的有效手段，传统的设计评审会议效率低，不符合现代化设计生产的要求。基于飞速发展的网络技术，提出并构建网络化设计质量评审支持系统。根据设计评审的不同阶段的实际情况提出了通用的产品设计质量评审指标体系。根据设计评审的主要特点和要求，结合网络技术特点，构建了基于、J2EE平台的多层设计评审系统结构，阐述了客户端到服务器端信息支互的方式以及网络化设计评审的流程。并且引入NetMeeting建立网络化设计评审支持系统。     

机械装配设计的关键技术

讨论了装配设计的两类方法，提出了面向装配设计的四条准则。产品设计时考虑这些装配因素将大大提高产品装配性能和生产效率。提出了装配规划的并行评价准则。探讨了基于装配规划序列分析，面向装配的再设计方法。     

设计与设计评价刍议

设计时时刻刻受人注意和评估,虽然通常从功能性、原创性、新奇性等方面对设计作出评价判断,但这并不表示从这些方面判断就一定是有根据的,对设计的评价面临的是多种因素中的多重关系,评价的标准又很难界定。本文拟从设计的目的、设计的对象方面来探讨所谓“好”的设计,究竞应具备哪些条件。     

稳健设计理论在液体动压滑动轴承中的应用

将稳健设计理论应用于液体动压滑动轴承，按照其基本原理建立了数学模型，得到了更符合要求的优化设计方案。     

工程造价在电力设计企业的控制状况研究

通过对电力设计企业在电力体制改革下的生产模式和存在的问题分析,论述了设计阶段工程造价控制对电力设计企业发展的重要性。本文作者以提升电力设计企业竞争力为目的,对设计阶段造价控制的措施进行了探讨。     

基于GT的过程机械快速设计系统的开发

过程机械的设计直接关系到产品的质量、成本和可靠性。在分析过程机械设计的特点和现状的基础上,运用成组技术构建了一个基于成组技术的过程机械快速设计系统,并且对开发过程中的零件分类方法、GT码的编制、编码检索与相似性判别以及三维设计系统的二次开发等关键技术进行了阐述。快速设计系统的使用可以缩短产品设计周期,使产品快速面市,提高产品的竞争力。     

弹簧智能CAD系统的开发

机械产品设计是一个反复创造模型和评价模型的复杂循环迭代过程。将人工智能的思想和方法应用于机械产品的设计 ,可以快速、准确、灵活的实现设计过程中概念设计、初步设计和详细设计 ,并具有很好的选择判断和综合决策能力。文章结合设计过程较为繁杂的弹簧设计 ,在分析弹簧结构尺寸标准数据、设计工程图表数据处理等问题的基础上 ,就如何将人工智能应用于机械零部件设计的问题进行了研讨     

虚拟制造环境下有限元分析的应用

虚拟制造 ( VM)为产品设计和生产过程的优化提供了集成的建模和仿真环境。以设计为中心 VM在设计阶段为设计者提供了制造信息 ,它采用基于制造的仿真来优化产品和过程设计 ,从而实现制造目标。为此 ,提出了以设计为中心 VM系统的体系结构 ,分析了 VM环境下有限元分析的特点 ,并用 IDEF1 X方法描述了有限元分析的信息模型。基于以设计为中心 VM系统的集成环境 ,对某产品关键机械零件进行了有限元分析 ,优化了产品结构。结果表明 ,有限元分析与 VM系统的集成有效地减少了产品开发的时间和成本 ,提高了产品质量。     

复杂产品的多领域协同设计

根据复杂产品设计开发的特点，对当前多领域协同设计研究的主要内容进行了概述，介绍了协同设计的总体框架和系统模型的构建，对协同设计中冲突消解与耦合因素问题进行了较为深入的探讨，归纳了协同设计中的冲突类型以及冲突解决方法，给出了冲突协商解决模型，并构建了多领域协同设计全局耦合关系模型用以研究协同设计中的耦合，为确保复杂产品的整体性能、缩短设计周期、降低开发成本及实现并行协同设计打下了理论基础．     

复杂产品设计结构模型的节点属性层次研究

分析了复杂产品协同设计过程中的设计信息层次结构与表达方法.根据复杂产品设计时数据量大、多学科优化设计的特点,提出了二级树产品结构模型框架,用于描述复杂产品设计信息层次结构.基于学科分类,将属性节点扩展为属性树,有利于对各类信息的分类存取与管理.提出了两层树状结构的节点属性树.阐述了学科数据层的基本内容,分析了学科数据层与学科协同层的关系映射;提出了二级树结构模型的数据存储结构与节点数据的统一表示方法.实例分析表明,该结构模型有利于实现各学科信息分类管理,能够有效利用学科信息资源,提高复杂产品设计效率.     

基于虚拟设计的成本控制研究

分析了在产品设计阶段降低产品成本的必要性,介绍了虚拟设计的优点,并对传统设计和虚拟设计的特点进行了比较,在此基础上探讨了在虚拟设计阶段进行成本控制的方法。     

汽轮机扭叶片的虚拟设计

工业产品传统的物理设计过程，由于前期缺乏预测能力而使产品开发程序效率低、费用高．运用产品虚拟设计的基本理论和方法，针对汽轮机中低压级的热力过程，建立了扭叶片虚拟设计的基本框架．通过热力计算程序得到扭叶片的成型规律，并从三雏造型到仿真试验进行了叶片虚拟设计的研究，将热动类专业知识、计算机仿真技术与CAD技术相结合，形成一种比传统设计过程更高效的设计方法，体现了虚拟技术在汽轮机叶片设计中的成本低、收益高、决策性好等优点．     

工业仪表集成框架模型及在造型设计中的应用

针对我国仪器仪表企业设计能力薄弱、产品开发缺乏系统性、模块化性和市场驱动性的现状 ,从现代产品设计角度提出了市场驱动的工业仪表集成设计系统总体框架结构 ,以其中仪表产品CAD造型设计子系统的开发工作为例 ,对仪表产品三维造型设计的技术方法和过程进行了探讨 ,认为用AutoCAD2 0 0 0进行仪表产品外观造型设计有一定优势     

基于产品基因的无人探测小车概念设计方法

为解决概念设计阶段由于设计约束和关键信息模糊不全,导致设计者在进行设计时具有一定的盲目性,且设计出的方案可行性难以保证的问题,提出一种基于产品基因的概念设计方法,创建了概念设计过程模型.在此基础上,提出了产品基因的概念和结构及一种基于功能元的产品基因编码方法.以无人探测小车为例对基于产品基因的概念设计方法进行了说明.结果表明该方法能够使影响概念设计的关键产品信息明确化,降低设计的盲目性,从而提高设计方案的可行性和设计效率.      

绿色产品生命周期设计的一种思路

环境污染已严重威胁全球,绿色产品要从根本解决环境污染问题,必须从产品开发,设计开始,而生命周期设计是一种实现产品环境影响最小化和预防污染的设计方法,为此提出了绿色产品生命周期设计的一种基本思路,详细地阐述了设计中应考虑的环境因素,并讨论了解决环境问题的方法和步骤。     

基于ICT切片图像数字化分析的反求建模方法

目的 建立复杂结构产品零件的反求建模方法。方法借助非接触测量设备获取产品零件的尺寸数据或图像，并通过分析计算和CAD软件等辅助工具，建立产品的几何模型。结果将新一代三维工业CT作为测量手段，对产品实物的切片图像进行数字化分析、图像边界提取和二维轮廓数据读取，并对生成的产品数字模型进行了误差分析。得到反求建模技术和三维产品数学模型。结论所得技术适合于小型、复杂和不可拆卸产品零件的设计和再设计工作；所得模型为产品进入再设计阶段奠定基础；应依据产品的结构特点和设计精度确定ICT切片采样分辨率。     

多平台产品快速设计方法及应用技术研究

针对复杂机械产品快速设计过程中流程无驱动、数据无载体等问题,提出了基于一致性产品信息模型和全设计流程理论的多平台产品快速设计新方法.基于骨架模型的Top-Down参数化建模原理,详细阐述包括规范计算、分析优化、参数化模型驱动及设计数据存储在内的多平台软件无缝集成技术以及数据模型规划方法.构建了产品快速设计平台软件架构.最后运用该方法构建了塔式起重机快速优化设计平台,完成了某塔机设计实例.实例表明,该塔机的研发周期大幅缩短,轻量化效果明显,验证了本文提出的多平台产品快速设计方法和技术的先进性和实用性.     

电力变压器优化设计软件包的实现

鉴于电力变压器人工设计生产成本高、精度及产品质量偏低等弊端,提出一个基于计算处理技术进行电力变压器优化设计的方案,给出了电力变压器优化设计与实施的基本过程及其主要技术方法.通过VisualLISP编程方法,将设计结果放置在AutoCAD桌面设计环境中,在CAD(Computer-Aided Design)处理环境的支持下,用户可获得变压器优化设计方案.与人工设计相比,新方法设计成本、材料成本降低15%左右,精度与产品质量明显提高,并解决了一般软件包设计方案完成后需要二次完善的问题.