基于语义网络的方案设计过程表达与推理

从基于机械运动方案设计的表达方法必须能支持概念设计全过程的思想出发，提出计算机辅助概念设计系统必须能够表达设计方案、产生方案、产生多个方案和确定最优方案．根据方案表达方法应具备的基本功能要求，选用语义网络技术表达设计方案过程、工艺动作、机构及其相互间的关系，通过对设计方案中机构时间配合及其影响的表达和调整实现了方案设计运动循环图表达的计算机辅助化．利用基于语义网络表示的不确定性推理技术构造待求问题的语义网络片断，通过已有设计实例与设计要求的属性值与属性值、属性值与属性值域、属性值域与属性值域三者的匹配比较构造贴近度计算公式，并对工业平缝机中的挑线机构进行了机构选型．实例证明了击模型的正确、实用性．     

混合驱动平面2自由度七杆机构的可动性分析

提出了单环运动链的可动性条件与其工作空间相结合,分析、求解平面多环、多自由度机构可动性的方法.该方法既适用于手工分析,也适用于计算机编程.利用这种方法详细地分析了混合驱动平面2自由度七杆机构的可动性问题.首先分析了七杆机构中2个五杆闭环运动链对应的2种五杆机构的可动性,得出了每一种五杆机构的2个连架杆成为曲柄的最小尺寸条件;然后分析了2种五杆机构的工作空间,得出了因环路之间的耦合而对于其可动性的进一步限制条件,从而最终得出了混合驱动平面2自由度七杆机构的3个连架杆成为无条件曲柄的可动性充分必要条件.最后给出了实例,并进行了仿真,验证了该方法的正确性.     

基于部分平衡的曲柄滑块机构DFC方法

提出了一种基于部分平衡的机构设计理论方法,用来提高由伺服电机驱动的单自由度闭链机构的运动学和动力学性能.该方法通过对初步设计好的机构进行惯性力部分平衡而使其质量重布,以优化系统的动力学模型,从而有利于控制器的设计.以曲柄滑块机构为例,应用所提的方法进行设计,给出了仿真计算结果.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

基于行为表示矩阵的行为结构计算机推理

在基于功能-行为-结构(FBS)的机械系统概念设计中,行为结构创新的计算机化推理具有重要意义.它在很大程度上决定了执行机构的数量和执行执行机构的输出运动.为了实现行为结构创新的计算机化推理,首先要定量化行为.从计算机辅助行为结构创新的角度,提出了行为结构创新假设,建立行为在行为集合内的表示方法、行为集合分组规则、行为分组法步骤、分组最优评价规则.并给出了实例分析.     

行为结构变型与创新

从实现功能的角度分析行为，提出用位移、速度、加速度、角位移、角速度、角加速度等刚体运动学参数描述行为；根据功能描述的模糊性特点，在行为描述中增加作用力参数和参数模糊系数。提出行为集合分组及其评价规则，给出行为结构变型方法，通过重复调用简单易行的分组规则和评价规则，将行为集合逐步分解，形成一系列行为结构变型。应用实例说明，该方法便于运用计算机实现行为结构寻优和创新。     

3R平面开链机械手灵活度分析

根据Grashof定理和连杆机构特征图划分,在3R平面开链机械手上引入虚拟杆,利用机构分析方法探讨了3R平面开链机械手特征图各区域上的灵活度,分析了机械手在不同工作空间区域上的奇异位置,并通过HD921-3型挖掘机进行实例分析.结果表明:根据3R平面开链机械手的杆件尺度关系,可以将机械手工作空间划分为6个子域;根据杆长关系,可以将各子域归纳为Grashof部分、变点部分和非Grashof部分;3R平面开链机械手的机构构型和特征图及其奇异位置取决于杆长条件,与装配顺序无关;分析机械手时,可利用特征图来分析灵活度,并在此基础上进行机械手运动规划.特征图分析方法适用于包含3R平面开链结构单元的机器设计.     

基于密度等高线法的柔顺机构轮廓提取算法

利用连续的密度函数逼近柔顺机构拓扑优化结果,采用共轭梯度法优化密度误差,对不同等高线对应的机构轮廓进行分析,得到柔顺机构输出位移误差,用插值法获得最小误差值及其对应的等高线值.数值分析结果表明,轮廓提取后机构的输出位移误差得到较大改善,但轮廓的光滑性与加工要求之间仍然存在一定距离.     

自动机械协调设计的多层网络模型

基于对已有网络计划技术的改进,建立了协调设计多层网络模型和数学模型。该模型分为功能层、行为层和结构层,适应了协调设计的要求,方便了产品设计、方案调整和计算机实现。应用实例证明了该模型是正确、实用、优越的。     

摆动滚子从动件圆柱齿轮的精确设计

在分析了摆动滚子从动件圆柱凸轮理论廓线形成机理和对理论廓线的重新认识的基础上,导出了理论廓面的圆柱坐标解析式。根据微分几何的包络理论,得出了实际廓面的解析式,推导了滚子与实际廓面接触点处压力角公式,解决了摆动滚子从动件圆柱凸轮的设计问题。     

大型重载多连杆压力机性能优化设计及其关键技术的研究

大型重载多连杆压力机主要适用于薄板件拉伸、成形、弯曲、校正、冲裁等各种冷冲压工艺，是制造汽车覆盖件等的关键冲压设备，广泛应用于汽车、电器等工业部门及国防工业。经过多年技术引进和改进创新，我国大型机械压力机的产品品种和质量都取得了巨大进步，但与国际先进水平相比仍存在差距。结合我国锻压机床行业的实际需要，本课题开展大型重载多连杆压力机性能优化设计及其关键技术研究，建立大型重载多连杆压力机杆系性能分析和优化设计的技术与方法，开发大型重载多连杆压力机性能分析与优化设计软件，为我国企业自主开发大型重载多连杆压力机提供技术支撑。