支持广义优化设计的产品模型结构研究

针对广义优化设计的特征,提出了以网状和树状层次结构为核心的广义优化产品模型框架.提出节点复用技术,从而统一了树状和网状层次结构模型,使经扩展的层次树结构能适用于系列化和组合化产品建模.探讨了产品的分解准则,定义了7种用于构建通用产品模型的树节点,并详细研究了每种节点的建模特性.将研制成功的产品建模系统应用于液压挖掘机的广义优化产品建模实践中,得到了成功验证.     

从自然科学到工程科学的对称性本体论研究

研究对称性在自然科学和工程科学中的共性,有助于工程师借鉴自然系统,优化工程系统．以生物学和物理学为例,建立了对称性在自然科学中的本体论框架,在此基础上提出一般系统的对称性本体框架．接着对比研究了对称性在机械工程科学中的本体体系,并发现自然科学与工程科学的对称性本体论具有基本一致性．在这一本体论中,提出自然和工程系统中普遍存在功能对称性、原理对称性及时间对称性,同时对空间对称性给出了比较系统完整的分类．进而指出：对称性在自然和工程系统中的存在模式具有层次结构性、相关性、多体性、多元性、多维性和组合性等共性特征．最后简要论及在自然和工程系统中对称性缺失的普遍存在及其与对称性存在的互补作用,并展望了研究前景．     

基于AGENT架构的结构静动态协同优化方法研究

提出一种机械系统静动态协同优化模式以及本体投影关系. 在此基础上构造了一种基于AGENT架构的结构静动态协同优化设计系统. 该系统由2个AGENT群体构成: 优化AGENT群体和有限元分析AGENT群体. 其中优化AGENT群体由系统优化、子模型优化和优化管理组成. 3类AGENT构成星形结构. 有限元AGENT群体采用分布协同的双层结构. 详述了有限元AGENT群体的结构及其协同工作的过程. 最后以液压挖掘机工作装置的结构为例, 用一个原型系统对这一架构在原理上的可行性进行了初步的验证.     

分布式环境下结构动静态协同优化设计

以液压挖掘机工作装置为例,提出了实现结构动静态优化设计的技术路线,并给出了实现有限元分析参数化建模、协同优化建模和协同优化的方法和策略.通过应用分布式协同优化和结构动静态有限元协同分析等策略,在构建的网络计算环境下成功地实现了液压挖掘机工作装置的协同优化设计,且获得了满意的优化结果.     

机械产品的广义优化设计进程研究

提出了机械产品广义优化设计的进程,包括功能优化,方案设计优化,技术设计优化和结果分析评价等环节,体现了面向产品全系统,全过程和全性能优化,人类智能优化与人工智能优化密切结合的广义优化设计特色。     

机械结构的理论模态分析方法

系统研究了灵敏度Lanczos迭代法、古杨恩聚缩法(Guyan)、同步矢量迭代法(SVI)3种求解复杂机械结构振动模态的分析方法,指出了影响计算精度的主要原因,针对古杨恩聚缩法提出了3点主自由度选择原则.用这3种方法对标准算例进行了计算,结果表明灵敏度Lanczos迭代法是最优方法,并用此方法求解了液压挖掘机工作装置中斗杆的振动模态,为合理选择复杂机械结构动态特性求解方法提供了理论依据.