一种基于云边端架构的雷达组网协同系统设计方案

在现代战争的复杂电磁环境下,基于雷达组网的预警与防空作战体系是应对隐身作战飞机、巡飞弹、无人机、超高音速导弹等多种新质作战对象所形成的多维度多层次立体突防威胁的必然选择。雷达组网系统的协同体系架构是实现防空系统效能增量的关键。文中提出了一种基于云边端架构的雷达组网协同系统设计方案,介绍了以高精度北斗设备为时间频率同步基准的多站空时频同步方法,设计了一种软件化雷达实现方案和两级管控的资源管控系统,阐述了系统能够支持的协同方式及任务类型,详细说明了以子任务为最小颗粒度的资源管控机制,针对任务级和参数级协同任务,揭示了组网系统实时远程紧密闭环反馈式控制原理。最后对本系统的预案设计过程进行了介绍。

大型精密测量相控阵雷达天线座力学仿真应用研究

超大规模雷达天线座结构系统复杂,造价高、研制周期紧张,如何保证天线座结构设计一次成功,满足雷达结构技术要求是天线座研制的难题。文中结合工程研制,从天线座结构系统力学设计,计算模型建模原则、建模方法、轴承等关键部位连接处理、仿真模型简化与等效,有无斜梁结构方案仿真结果比较与选取,以及轨道平面度、辅助支撑力确定到最终结构优化进行了阐述,对大型雷达天线座结构设计具有一定的指导意义。

流动·增容——基于结构托换技术的既有建筑改造设计方法

结构托换能够有效降低空间改造的工程量,是建筑改造工程朝向精细化、轻量化、低碳化发展的有效措施之一。结构托换技术与空间设计目标的协同需要跨专业的方法体系指导。文章从形态学视角概括了结构托换技术的类型及与其协同的空间设计策略,提出了结构与空间协同的托换空间设计方法,最后通过在南京小西湖街区部分建筑改造项目中进行实践验证,为托换技术与空间改造设计的协同运用提供了理论基础和实证参考。

基于BIM技术的建筑结构设计方法研究

文章首先分析了BIM技术在建筑结构设计行业中的应用现状,然后对比传统的二维设计方法,阐述了基于BIM技术的建筑结构设计方法和流程,包括参数化设计、性能化设计和协同设计等,分析了基于BIM技术的建筑结构设计的优势。最后,通过实际案例分析,展示了基于BIM技术的建筑结构设计方法在实际工程中的应用过程。旨在提供一种高效、准确、创新的建筑结构设计方法,推动BIM技术在建筑行业中的应用。

BIM技术在船闸金属结构设计中的应用优势

传统的船闸金属结构二维设计具有绘图算量工作量大、设计周期长、专业协同局限、复杂结构绘图识图难等问题,运用BIM技术可统一金属结构设计路线,基于标准模板完成BIM模型创建、有限元计算、工程图纸导出等,实现金属结构BIM正向设计。BIM技术具有模块化设计、协同设计、参数化设计及可视化设计等特性,利用其开展船闸金属结构设计可缩短设计周期,推进产品标准化、系列化进程;促进专业间协作;实现参数的驱动修改与自动更新;精准表达、传递设计意图。实践表明,与传统的二维设计模式相比,运用BIM技术进行船闸金属结构设计能有效提升设计效率与质量,实现信息的高效传递与集成管理,优势显著。

BIM正向设计在地铁站结构设计中的应用探讨

以一个地铁标准站的结构设计为例,详细介绍在地铁设计项目中的BIM正向设计应用,分析BIM正向设计在项目的方案及初设阶段、施工图阶段的具体应用点。综合来看,BIM正向设计在该地铁项目中发挥了重要作用,提高了设计效率、减少了工作量,并促进了各专业间的协同工作,为项目的顺利进行提供了有力支持。

一种轻薄化天线单元组合结构设计

有源相控阵雷达高功率、轻薄化的发展趋势对天线单元组合良好的散热能力和低剖面的需求越来越强烈。文中提出了一种用印制电路板替代电缆实现天线到T/R组件的接口变换的轻薄化天线单元组合。与传统结构方案相比,该天线单元组合的厚度减小约70%,质量下降约40%,并可与冷板良好贴合实现热传导散热。文中介绍了它的安装布局、散热能力、阵列天线、反射面板、过渡层结构以及工艺实现方式,并通过试验,对其电性能、散热性能和环境适应性进行了验证。试验结果表明该天线单元组合的各项指标均满足要求。

管道全位置焊接机器人结构设计与运动学分析

现有管道全位置自动焊接设备自由度少,无法模仿高级焊工运条手法,从而影响到焊接质量。针对这一问题,设计了一款基于协作机械臂的管道全位置焊接机器人,并进行了运动学分析。首先,根据焊接机器人的结构特点,采用模块化思想对机器人进行了功能模块划分,功能模块包括柔性导轨、行走底盘、六轴协作机械臂和模块间的快锁机构四个部分;然后,根据D-H法建立了运动学方程,结合Robotic Toolbox和MATLAB完成了焊接机器人的建模和运动学仿真;最后,采用蒙特卡洛法对焊接机器人的工作空间进行了可视化分析。研究结果表明:理论上,基于协作机械臂的管道焊接机器人可完成管道壁厚为755 mm、焊缝宽度为310 mm的焊接任务,并且运动学模型正确、结构设计合理,可以满足管道全位置焊枪姿态调整的功能需求。

基于BIM平台的低多层轻钢住宅协同设计——以河北某二层别墅为例

冷弯薄壁型钢结构住宅因其自重轻,地震响应小,安装精度高,在有快速建造需求的低多层轻钢结构住宅中有比较广泛的应用。但是,由于行业内相关的结构建模和计算软件的限制,冷弯薄壁型钢结构的设计一直停留在二维设计层面。本文通过创新开发的Revit插件,实现了冷弯薄壁型钢结构的BIM正向设计,并集成搭载自动建模和结构计算的全专业协同设计平台。通过基于功能的模块化户型设计,组合形成多样化的户型平面;初步建立了适合冷弯薄壁型钢复合墙板房屋各功能空间的开放性模块化数据库,为建筑设计深化和墙板标准化拆分提供依据;融合BIM建筑智能化系统,实现快速龙骨生成与三维建模、生成计算书与设计图、深化详图与算量、对接生产制造设备和生产制造数据自动传输等功能,支持轻钢龙骨的智能化生产。

BIM应用中建筑与结构专业之间数据的共享与转换

本文结合作者从事建筑与结构设计软件技术的研究工作,讨论建筑与结构设计的协同理论。BIM的目标是实现专业顺畅协同、数据互通。在设计阶段,建筑设计和结构设计之间的关系尤为重要。文章首先讨论IFC中现有的有关规则和思想,然后分别详细讨论了在实践中跨软件的策略和整合的策略两种途径,并分析了各自代表性的软件实现内涵。之后,以装配式的设计过程为例,讨论这两种策略的实际过程,以及在国产软件中的实践。本文分享的建筑与结构协同设计软件研究能为相关技术开发提供一些参考借鉴。

木结构建筑的参数化设计与建造协同的原理与实践

参数化设计和建造协同是当今建筑设计与施工领域中的重要趋势,能够提高设计效率、减少错误和冲突,并实现设计意图的准确实施。文章旨在探讨木结构建筑的参数化设计与建造协同的原理与实践。首先,简要介绍了参数化设计和建造协同的背景和意义;其次,重点探讨了参数化设计和建造协同在木结构建筑中的应用原理,包括参数化建模、协同设计和数字化制造等方面;最后,通过实际案例的分析,展示了参数化设计与建造协同在木结构建筑中的实践效果和发展前景。

复杂装备数字孪生跨域高效协同建模平台与应用

随着装备朝着复杂化、集成化、智能化方向发展,如何快速准确构建高保真数字孪生模型是复杂装备智能运维的基础性工作与最大技术障碍。提出依靠设计结构矩阵(DSM矩阵)进行任务耦合度优化与智能分发的策略,实现复杂装备数字孪生多点建模全方位动态监管;基于DSM矩阵特点提出一种改进遗传算法,改进优化流程并提高任务处理速度;最后,开发基于Web的分布式协同建模平台,实现了丝杠试验台数字孪生实体模型的协同构建。试验结果表明:该试验台协同建模效率得到了显著提升,为复杂装备数字孪生模型快速构建提供了工程案例,为复杂装备智能运维提供了技术支撑。

飞机结构件智能协同设计方法与技术

为了提高飞机结构件的设计质量、效率和知识重用度,构建了人机混合增强智能协同设计平台。结合模糊技术和规则推理,设计基于模糊规则推理的专家系统,实现对飞机结构件的选型;利用CATIA CAA二次开发技术对飞机结构件进行基于尺寸和特征的参数化建模,实现飞机结构件模型的快速建立;基于实例推理对最佳相似零件进行检索,通过变型设计得到目标实例,并对目标实例进行实例评价与学习。以此完成飞机结构件的人机协同智能设计,提升飞机结构件设计能力,积累设计经验与知识,重用设计知识,提升飞机研发能力,缩短飞机研制周期,为装备制造业的智能协同设计提供了良好的理论基础。

新型物流车载无人机系统结构设计

为了解决物流运输点与客户之间距离远,配送时间长、人工成本大等问题,研发设计了一种物流车载无人机系统。该系统由一台适应全地形物流运输无人车和一架四轴无人机组成,能够实现空地协同的物流配送。无人车机械结构设计分为全地形底盘机构、无人机收纳机构、无人机抬升机构、无人机脚架固定机构4部分。底盘设计具备悬挂功能,以适应全地形的工作环境。无人机收纳、抬升和固定机构实现了无人机的快速起降和安全运输。通过SolidWorks建模软件设计模型,进行虚拟装配和运动仿真,通过ANSYS软件对无人车底盘进行有限元分析,分析得出底盘抗剪力强度为124MPa,抗拉屈服强度为55.2MPa,满足使用需求。该系统能够有效减少配送时间、降低人工成本,并适应各种复杂地形。相比传统的物流运输方式,该系统具有更高的效率和灵活性。

新型预制件的结构设计与成本管理研究

作为我国建筑业转型升级的重要抓手,新型装配式建筑近年来发展势头迅猛,但普遍存在资源浪费和效率低下的问题。本研究立足于真实项目案例的深化设计环节,针对装配式建筑提高效率、减少错误和降低成本三大需求,提出一个综合性的新型预制构件结构设计方案。该方案既可以优化预制构件的设计流程,又可以在模数化协同深化和出筋模具设计领域提升行业发展。

组织协作网与决策树

基于组织基本组成元素(决策者、平台和任务)的定义描述了组织协作网与决策树。通过对组织协作网与决策树的描述分析提出了组织结构设计的新思路:基于决策个体在任务上的协作关系设计最佳的决策树(组织决策的层次结构)。并描述了从组织协作网到决策树的生成过程,对生成过程的求解采用了优化协作树算法。针对案例对决策树的产生进行了求解和分析。

一种雷达天线伺服系统结构与控制的集成设计研究

雷达天线的性能主要取决于其伺服系统的设计水平。伺服系统的设计包括结构设计和控制设计两部分,这两部分是相互影响紧密耦合的。一般所采用的设计方法是对结构系统和控制系统先分别设计,然后再根据要求进行调校,这往往会导致产品研制的周期长、成本高、性能差、结构笨重,不能保证伺服系统总体的综合性能最优。针对雷达天线伺服系统设计中存在的结构设计与控制设计相分离的问题,提出一种结构与控制集成优化设计的模型,给出求解策略与方法,并进而应用于三个典型例子,取得了满意的结果。数值例子和实物试验都验证了上述雷达天线伺服系统结构与控制的集成设计模型与方法的有效性和正确性。该模型与方法对其他伺服系统的设计也具有一定的参考和借鉴价值。

基于动态设计结构矩阵的复杂产品配置过程规划技术

为降低复杂产品配置任务间的耦合程度,减少配置过程的迭代次数,优化产品配置设计过程,以动态设计结构矩阵(Design structure matrix,DSM)为工具研究了产品配置过程的规划技术。研究基于数据流图的产品配置过程任务建模,在此基础上通过映射得到配置过程DSM,并将其拓展为三视图结构,通过视图间的双重映射获得配置过程动态DSM,使客户需求和最新配置知识在产品配置过程中得以动态反映。用矩阵的分解和撕裂算法对配置过程进行规划,重组配置任务,优化任务执行次序,为协同配置设计任务分配提供基础。以大型电除尘装备为例子分析配置设计过程规划技术的具体实现。

基于设计任务单元的协同设计环境研究

针对工程产品设计的协同性、集成性和网络化要求,提出了以设计任务单元作为工程设计流程中的基本组织单元的设计方法,详细阐释了设计任务单元的信息模型及运行机制,给出了以设计任务单元为核心,以设计结构矩阵为组织形式,以功能、行为和结构表示的产品模型为支撑的协同设计环境体系架构,并以卫星总体设计为验证实例建立原型系统。

面向新产品协同开发的供应商规划与选择

选择合适的供应商并根据企业产品开发的需求确定其合适的参与时机和参与程度,是跨企业产品协同开发中供应商选择的关键问题。产品结构特征、企业资源和供应商资源的分类及其之间的关系是影响供应商参与时机和参与程度的重要因素。基于此,给出产品创新程度、零部件以及所需参与供应商的定义,提出基于“之”字映射的产品/供应商定义模型和算法。在综合考虑物料供应和新产品开发的基础上,从供应商满足和超越客户需求能力、参与开发风险及可信度四个方面定义了满意度、柔性度、风险度和信任度指标模型,并提出供应商选择的过程模型和方法。给出客车新产品研发过程中的供应商评估和选择的实例。