制造工艺参数的智能优化设计方法进展

工艺参数是影响零件成形质量、性能、效率和成本的关键因素。对工艺参数进行智能优化设计是当前智能制造中的基础内容。综合对近年工艺参数智能优化的研究热点、发文量等分析,将近年来工艺参数智能优化设计的方法路径分为基于神经网络的智能优化设计、基于数学模型+智能算法的优化设计和基于专家系统(知识)的智能设计三种,分析了三种方法的国内外研究进展和特点,归纳和分析了优劣势,并提出了今后工艺参数智能优化设计的发展趋势。为工艺参数智能优化的研究提供参考基础和方向指引。

小口径组合桩在滑坡抢险中的设计方法探讨

为适应滑坡抢险工程的时效性和安全性,在分析小口径组合桩加固机理的基础上,提出设计流程、计算方法及具体参数取值,并应用于某铁路大临道路工程修建期间诱发的一处滑坡整治工程中,通过监控量测和数值模拟分析,验证该设计方法在抢险工程中的可行性。工程效果证明,计算方法及具体参数取值较为合理。

基于Taguchi方法的复合材料易碎盖结构参数设计

为获得冲破性能稳定的复合材料易碎盖,对影响其性能的主要结构参数进行了分析研究。采用Taguchi试验设计方法,分析了结构参数薄弱区高度、内外侧搭接高度及厚度对易碎盖冲破性能的影响规律。结合信噪比、极差分析和指标趋势分析,比较了不同结构参数及因素水平对冲破性能的影响程度,获得了最优薄弱区结构参数组合。结果表明,薄弱区高度对易碎盖冲破性能影响最为显著,内外侧布条搭接高度及厚度对冲破性能影响较小;薄弱区高度为18 mm、内外侧布条搭接高度分别为4 mm和5 mm、搭接厚度分别为0.1 mm和0.2 mm时,易碎盖的冲破性能最接近设计目标;Taguchi方法分析结果与试验结果吻合,验证了该方法的准确性和有效性。

基于BIM技术的隧道洞口二三维同步设计方法研究

为解决设计人员完成隧道洞口二维设计文件后还需耗费额外时间进行BIM翻模的问题,提高隧道洞口设计质量,实现精细化设计目标。基于Bentley OpenRailDesigner CE软件对地形与线路中线支持的特性,结合隧道洞口设计流程与习惯,提出基于中心数据库的隧道洞口二、三维同步设计方法;利用数字地形高程生成网格化地形模型,基于三维线路中线定位动态剖切地形模型生成横、纵断面,参数化驱动洞门设计模板图元,选取与地形适应的洞门类型并确定洞口位置;通过二三维互动的参数化交互方式设计边仰坡开挖及支护参数、明洞回填高度与坡度、端墙式洞门结构参数、洞口截水沟及超前大管棚设计参数;最后,通过这些设计参数同步生成三维BIM模型与二维设计图纸,并统计相关工程数量。利用C#、C++API接口研发了“隧道洞口二三维同步设计系统”。通过在西十、西康高铁项目中应用表明,该方法与系统符合设计习惯,能够实现隧道洞口工程的二维与三维设计与成果输出,在后续项目中具有推广应用价值。

基于高斯过程模型的在线稳健参数设计

针对传统的稳健参数设计是离线设计这一问题,文章提出了一种在线稳健参数设计方法。首先,选择更适合高维非线性复杂过程建模的高斯过程(GP)模型构建响应面,通过在线策略改进GP模型,使其具备处理流式数据的能力,将其称为在线高斯过程(OGP)模型。其次,结合响应面法(RSM)中的单响应优化策略构建在线稳健参数设计框架。将当前得到的可控因子设置水平和观测到的对模型波动影响最大的噪声因子作为新样本更新响应面模型,重做稳健参数设计,直至获得可控因子的最优设置水平。最后,结合仿真算例验证了所提方法的有效性。结果表明,该方法能够有效找到可控因子的最优设置水平,较好地兼顾了输出响应的最优性和稳健性,且参数设计效率更高。

动态IPT系统并联输出特性分析与均流参数设计方法

采用多拾取模块并联输出的动态感应电能传输(Inductive power transfer,IPT)系统提高了系统的功率传输能力,适用于长轨式的发射结构,在大功率场合有着广泛的应用前景。但由于拾取模块间参数的微小差异以及模块的动态运行,实际的应用过程中会出现拾取模块电流分配不平衡的现象,甚至会导致拾取模块过流损坏。从LCC-S的数学模型出发,推导了拾取模块的输出伏安特性与负载分配特性,分析了不同补偿状态下拾取参数对电流分配的影响,并据此提出一种副边失谐补偿的方案。给出了失谐系数的参数设计方法,利用了对副边参数的调节,实现各个模块的近似均流控制。最后,搭建了一台三个拾取模块并联输出的试验样机,应用所提的失谐补偿方法后,模块间最大电流比例由13.02降低到1.3。试验结果与理论分析一致,证明了所提方案的正确性与有效性。

基于文献计量法的Grasshopper参数化设计方法国内应用评述

目的 对Grasshopper参数化设计方法在国内设计领域的应用现状进行梳理和分析。方法 从Grasshopper相关概念出发,利用文献数据库定位发文作者和研究机构;通过文献计量法分析研究热点、归类研究成果、指明演进趋势。结果 梳理出Grasshopper参数化设计方法在不同设计领域中的作用和影响。结论 近15年间,Grasshopper参数化设计年文献研究量持续增长。结合其研究热点与关键词爆发信息,推断出Grasshopper参数化设计在历经推广、发展2个阶段后,目前在建筑结构与建筑设计、风景园林与城市规划、工业设计与产品设计等设计领域的应用日渐成熟。然而在室内设计领域相关应用较少,一方面是室内设计更为微观,缺少数据平台的支持。另一方面是Grasshopper在后期渲染过程中相较于同类软件有一定劣势。建议其在行业间的软件协同、数据整合方面继续完善,实现参数化设计的人文价值。

结构工程中的参数化设计与优化

本论文以结构工程中的参数化设计与优化为研究对象,通过案例研究探讨了在工程设计中引入参数化方法的可行性和优化效果。通过对较多项目的分析总结,论文系统地阐述了参数化设计在工程中的应用,以及如何通过参数化方法实现结构设计的优化。通过对案例进行深入研究,得出了一系列关键性的发现,为今后结构工程中参数化设计与优化的应用提供了有力的理论支持和实践指导。

海上油田连续油管气举工艺参数设计方法

连续油管气举是油气井井筒排液最主要的措施,主要用于油气井投产诱喷及气井积液停喷后的诱喷复产。目前,现场常用的作业方式为逐级增加注气深度,进行不同深度处的定点注气。为了保证气举效果并指导现场作业,需要对注气深度、注气压力与注气量等参数进行优化设计。通过分析作业特点,提出了一种连续油管逐级定点气举排液的工艺参数优化设计方法。该方法在现场已有多井次应用,效果良好。

圆形双壁钢围堰参数化构造设计方法

双壁钢围堰的作用主要是作为承台施工挡水结构和钻孔平台的支撑结构,承受的荷载包括水流冲击力、水头压力、以及由钻孔平台作用的竖向力。双壁钢围堰应进行专门设计,其强度、刚度及结构稳定性、锚碇系统、使用期等应满足施工要求。根据围堰整体稳定性、结构受力情况等进行验算。本文主要研究了圆形双壁钢围堰参数化构造设计方法,为类似工程实践提供了参考和借鉴。

景观建筑形态设计中参数化方法应用

参数化设计在景观建筑形态设计中的应用,可结合人文环境、个体活动规律等进行模拟,用以表达异质的建筑形态,打造出更加科学化的城市景观,促进设计效率、精准性的大幅提升。同时,还可促进设计思路的拓宽,让人们精神诉求获得更高程度的满足。鉴于此,本文对参数化方法在景观建筑形态设计中的应用进行探讨,以供参考。

浅谈模型和数据混合驱动的飞机总体设计参数优化方法

飞机代表了现阶段我国航空航天领域高端设备的最高水平,深入探究飞机的总体设计参数优化方式在一定程度上可为后续开展科研制造工作提供有效参考。飞机设计制造具有创新性强、制造周期长、系统复杂、响应迅速、数据难获取等特点,由此,文章以运输类飞机为主,分析飞机系统总体设计的特点,从模型驱动的飞机总体设计参数需求生成以及基于多保真度代理模型的系统设计参数优化两方面入手进行分析,以期有效提高模型和数据混合驱动的飞机设计质量,促进我国整体装备制造业的飞速发展。

固态变压器拓扑与参数设计方法研究

固态变压器是构成能量路由器的核心设备,具备升压、降压功能,具有调节、控制电能质量的功能。为了实现传统变压器具备的隔离功能,本文提出了一种新型固态变压器,具备3个部分,分别为输入级模块、隔离级模块以及输出级模块。其中,输入级模块与输出级模块为拓扑结构相同的H桥,而隔离级为配置高频变压器的两端有源桥。该固态变压器可实现交流电压的升压、降压控制,可实现能量的双向传输,且实现了源端与负载端的隔离。本文在分析了该固态变压器的工作原理后,提出了参数设计方法。为验证该拓扑与参数设计方法的有效性,利用Matlab/simulink搭建了仿真模型。仿真结果表明:该拓扑能够实现对电能的转换。

Taguchi方法在内嵌式正弦波永磁同步电机优化设计中的应用

详细推导了利用等效磁路法确定内嵌式正弦波永磁同步电机设计基本电磁参数;提出Taguchi参数优化设计方法用于永磁同步电机的多目标优化设计,详细分析了Taguchi方法所用的优化参数和取值范围、考虑加工工艺等引起误差的参考参数以及建立实验正交矩阵;利用有限元分析软件求解实验矩阵,分析优化参数改变对电机性能指标影响的变化趋势及比重,得出电机多目标优化设计的选择规律。有限元分析结果验证了该方法的有效性。

基于Taguchi和UDE试验设计的注塑工艺参数优化

基于Taguchi试验设计和均匀试验设计(UDE)方法,应用Moldflow对注塑过程进行模拟,对模拟结果分析处理,优化注塑工艺参数,并分析比较了Taguchi试验设计和UDE方法应用于注塑工艺优化的特点。结果表明,Faguchi试验设计和UDE均能满足注塑工艺优化的要求,但对多因素多水平试验,UDE方法试验次数较少,效率较高,优化结果较理想。

基于Taguchi方法的电机转子铸铝工艺参数优化设计

运用Taguchi方法对电机转子铸铝工艺中的铝液浇注温度和主要模具温度进行优化设计,根据凝固时间的实验结果,获取最佳的浇注温度和模具温度组合,为提高铸铝转子质量提供参考。

Taguchi试验设计在注射成型工艺参数优化中的应用

采用Taguchi正交试验设计方法,结合有限元分析软件研究工艺参数对注射制品翘曲变形量的影响,获得最优的工艺参数使制品的翘曲变形量最小,以塑料齿轮为研究对象,采用L27(313)正交表进行试验,对试验结果进行级差和方差分析,研究各个参数及参数之间的交互作用对制品翘曲变形量的影响程度,研究发现,填充时间、熔体温度和保压压力的变化对注射制品的翘曲变形量有显著影响。

基于UG参数化快速设计方法的研究及应用

基于UG三维软件阐述3种参数化设计方法及程序设计技术,论述了冷冲压模具中三维模型参数化设计方法,并提供了部分设计实例。综合运用3种参数化设计方法进行快速设计。

一种基于感性设计的产品平台参数的辨识方法研究

在基本功能满足的前提下,顾客对产品的感性认识往往是其选择产品的主要依据。提出了一种基于顾客对产品感性认识进行产品平台参数与个性参数辨识的新方法。该方法能使设计人员理解设计参数对顾客喜好的敏感程度,为设计人员准确理解顾客需求提供了理论依据。并以自行车车架为例进行说明。

底部钻具组合的参数设计及优化方法

为满足井眼轨道设计或实际钻井过程中对井眼轨迹控制的要求,从底部钻具组合设计角度实现了控制井眼轨迹。基于底部钻具组合力学参数分析方法及钻头与地层相互作用理论,模拟钻井过程,计算出井眼轨道的曲线,且将模拟计算的曲线与设计曲线(或者实际要求曲线)之间误差最小设为目标函数,以底部钻具组合设计参数及操作参数为决策变量,建立了底部钻具组合参数设计及优化方法。该方法综合考虑了钻头侧向力、转角、钻头各向异性、地层各向异性、井眼几何参数等对井眼轨迹的影响,克服了钻具组合设计过程中通常以单一参数作为设计依据的局限,并实现了从定量角度对井眼轨迹的模拟描述。计算和实例分析表明,该方法分析结果准确,可以有效地对钻具组合设计是否最优做出评价。