基于主模型CAD/CAE集成的卷绕锭轴结构参数优化

高速卷绕头是化纤长丝纺丝机的重要单元机,国内之前研究相对较少。采用虚拟产品开发技术进行高速卷绕头新产品开发的技术创新,提高卷绕头产品开发效率。与同类研究类似,在高速卷绕头产品的虚拟开发过程中,集成CAD/CAE系统存在若干技术瓶颈。基于CAD/CAE系统集成方法的对比分析,建立了主模型CAD/CAE集成框架,并在该框架下进行了高速卷绕头锭轴结构参数优化设计,其优化设计的动力性能分析结果验证了基于主模型CAD/CAE集成框架进行高速卷绕锭轴部件虚拟开发的有效性。

Abstract：

Researches based on the high speed winder, which is a key unit machine for filaments treatment, are relatively rare in China. The techniques of virtual product development （VPD） were applied to improve the new product development of the high speed winder, which would raise the product development efficiency of the high speed winder. Similarly to the research of this kind, in the procedure of developing the virtual product for the high speed winder, there were several key technical problems in the CAD/CAE integrated system. The contrast analysis of the CAD/CAE integrated methods was given; furthermore, the CAD/CAE integrated framework based on master model was built, in which the structural parameters of the high-speed winder chuck was optimized for design. The dynamic characteristics analysis for the optimization design was done; consequently, the result indicates that in the CAD/CAE integrated framework based on master model, the structural parameter optimization of high-speed winder chuck is available.     

面向装配工艺规划的集成式装配模型研究

虚拟装配能够有效地支持装配设计过程,提高产品可装配性。提出了面向装配工艺规划的虚拟装配体系结构,在此基础上提出了一种面向装配工艺规划的集成式装配模型,并分析了模型的信息组成、获取方式和组织结构。结合某燃料电池设计项目,在清华大学国家CIMS工程技术研究中心的虚拟装配支持系统VASS上对面向装配工艺规划的虚拟装配体系结构和集成式装配模型进行了验证。应用表明,该集成的产品装配模型能够有效支持产品装配工艺规划的全过程。     

曳引电梯部件故障相关性分析

针对电梯部件之间的故障影响,提出了将决策试验与评价实验室法与解释结构模型结合建立电梯部件故障层次结构模型,并改进直接影响矩阵的确定方式。首先从多方面获取电梯部件故障关联评价,其次使用熵权法确定评价的权重并计算直接影响矩阵,最后使用建立的电梯部件故障相关模型得到电梯部件故障因果关系和故障传递规则。结果表明:电动机、制动器、限速器为强原因部件,曳引钢丝绳、轿厢以及导向系统的部件为强结果部件;电梯部件故障关联规则体现为同层级或跨层级传递。通过分析部件故障机理,所提方法得到的部件故障传递规则与电梯系统实际运行情况相符。     

基于仿真试拆卸的夹具自动装配规划研究

针对夹具这种特殊的装配体,目前在其装配规划问题上还没有一种自动化程度高且行之有效的方法。根据夹具的结构特点,采用工程语义定义元件的功能、类型以及套件结构关系,以此为基础在优先装配方向集上进行仿真试拆卸,可得合理的拆卸顺序及各元件的拆卸方向,将拆卸顺序与方向求逆即得到合理的装配序列。该方法能自动、高效地完成夹具装配规划,同时确保装配的合理性。

Abstract：

In recent researches, an automatic and efficient way to solve the assembly planning for fixtures is still lacking. Based on the structural characteristics of fixtures, engineering semantics is introduced to define the function, type and component-set relationship of fixture components. Through trial disassembling confined on prior direction set, reasonable disassembly sequence and directions for each component can be derived, the reversion of which leads to the feasible assembly sequence. This method not only achieves the assembly planning for fixtures automatically and efficiently, but also ensures the rationality of the planning result.     

基于工程语义的装配顺序快速规划与评估

在交互式获取零件装配所需工程语义信息的基础上,构建了可反映装配体各元件间空间制约关系及相关性的全局优先约束矩阵(Precedence Constraint Matrix,PCM),由此推导了完备可行的装配顺序集,并根据用户选择的不同评价准则对可行装配顺序规划进行优化评估,推荐最优装配方案.最后,以实例验证了研究成果的正确性与实用性.     

基于工程语义信息和优先约束矩阵的装配顺序规划方法

虚拟装配作为虚拟制造业的一个重要分支,不仅为降低产品发展的成本和缩短上市时间提供了有效途径,还有助于提高产品自身质量.提出的装配顺序规划方法主要基于两个方面:一方面是从人机交互(HCI)对话框中获得的工程语义信息(SEI),另一方面是根据每个装配元件的配合约束关系,几何图形和拓扑信息、以及可移动方向集(MDS)推导出的优先约束矩阵(PCM).在对原始干涉情况进行修正后,从工程的角度通过分析优先约束矩阵生成完备的可行甚至最优装配顺序并非难事.最后,将一个仿真模型引入对Pro/Engineer二次开发出的虚拟装配支持系统VASS 2000,以验证该方法的有效性和实用性.     

含体液因子影响的神经网络仿真

调节人的机体活动的方式除了神经调节还有体液调节等方式。本文将体液调节与人工神经网络相结合,对一种结合体液调节的人工神经网络机制进行了仿真(相当于内环境可变的神经网络系统)。在不考虑神经系统对体液系统反作用时,对BP神经网络的受体液环境参数影响的阈值参数学习公式进行了推导。接着,考虑到神经网络对体液系统的反作用,以闭环方式实现了一个含体液因子的神经网络系统;此闭环方式可以对神经网络模型的误差进行自动补偿,属于自适应神经网络的范畴。并以麻醉剂模式对这种自适应神经网络的成立条件进行推导,对其稳定性进行了验证。最后对这些含体液因子的神经网络的阈值参数进行灰延拓,拓展其成其为含灰色体液因子的神经网络系统;并把这种含灰色体液因子的神经网络系统在大规模定制生产过程的质量控制中进行了应用。     

大规模定制生产质量保证系统动态网络建模

大规模定制生产是当前最先进的生产模式，这种模式下的质量保证系统也有其特殊的要求。大规模定制生产中质量保证系统成功的关键就在于构造它的连接系统——动态网络。动态网络有着即时的、低成本、无缝和无摩擦的特点，也可以把它看作是企业内的“动态联盟”。为了实现大规模定制的质量系统的动态网络，必须对质量系统进行重新建模。作者以质量损失结合灰色遗传算法对大规模定制下的质量系统动态网络进行了建模。最后，在QUEST仿真软件平台的计算机虚拟环境中，对花瓣型质量系统动态网络进行了仿真和实现，并描述了其相应的工作流程。     

基于层次自动机的应用软件行为建模

对应用软件的行为建模有助于实时推断用户的操作意图，为初学者提供上下丈相关的关于软件操作的帮助。Petri Net、有限自动机、IDEF3和状态图是常用的行为建模方法。层次自动机是对有限自动机的推广，具有结构性强和直观的优点。一般应用软件的操作界面都具有一定的层次性，采用层次自动机可以充分利用该特点。给出了层次自动机的形式化定义和面向对象实现框架，并且以Pro／E为例说明了将层次自动机用于应用软件行为建模的有效性。     

网络化制造下面向ASP的异地协同设计系统及其应用

应用服务提供商(ApplicationServerProvider,ASP)是网络化制造环境下一种新型的信息化服务模式,基于ASP的资源共享是我国中小型企业信息化建设和发展的有效途径。结合所承担的多项国家863和北京市科技计划相关课题的研究,提出了面向ASP的异地协同设计系统总体结构,探讨了主要关键技术及其解决方案,包括多人异地协同设计的同步机制、高效低负载的图像压缩与传输技术、基于关联关系的资源共享冲突消解技术,简介了系统的技术实现。目前,系统已在北京中关村电子城科技园区网络化制造工程中进行了多家企业的典型示范应用,在减少协作费、降低开发成本、缩短开发周期等方面效果显著。