基于有限元分析的结构优化设计方法的研究

提出一种新的结合有限元分析和参数化建模的结构优化设计方法,并利用单参数分析和多参数分析进行阐述。在该方法中,首先建立产品的参数化FE模型,实现修改参数后自动更新产品模型并进行计算;其次利用二次开发设计用户界面,通过单参数分析评价各参数对产品结构性能的影响程度,通过多参数分析在修改两个参数的条件下,基于权衡研究找出产品结构最佳优化方案;最后提出一种根据权重评价多参数修改条件下的设计方案的思路。

中小型企业产品图纸版本管理的研究

通过分析三种现存的版本管理的基本模型,结合产品结构关系,提出了产品图纸版本的二级管理模型,实现了面向产品结构多对象的版本管理的功能;然后对设计变更原因进行分类总结,提出了一次变更的概念,解决了版本管理过程中版本存储的时间节点问题;最后详细阐述了版本管理的流程过程,并结合NIMAK公司,给出了具体的解决方案,验证了产品图纸版本的二级管理模型的可行性与实用性。

面向产品设计任务的可配置知识组件技术

针对产品设计过程中已积累的知识不能快速服务产品设计过程的问题,引入知识组件技术并采用基于文件的过程集成方法来封装知识组件,研究了知识组件的运行过程。为降低知识组件与外部系统间以及知识组件内部对象间的耦合性,进一步提出可配置知识组件的概念。构建了可配置知识组件的整体结构,建立了其中输入参数、模板、输出参数等三类对象的元模型,研究了可配置知识组件的运行机制。可配置知识组件能够以松耦合的方式将参数、经验、规则和模板等组合在一起,快速应用于不同的设计过程。以发动机零部件空气滤清器细滤设计阶段的计算过程为例,说明了可配置知识组件的构建、运行和更新过程。

面向用户的非几何设计知识组织方法

为有效重用大量非几何设计知识,提出一种面向用户的非几何设计知识组织方法。讨论了产品设计知识及其类别,分析并总结了产品设计人员的知识重用模式,包括导航模式、参考模式和自动模式。提出了包含导航知识、知识地图和知识组件的设计知识组织方法。该方法能以符合用户习惯的方式提供设计知识,减少大量知识带来的信息过载现象。通过收集整理减震器、空气滤清器和油气弹簧的设计知识,对所提方法进行了验证和说明。

考虑加工功能和加工能力的可重构制造系统重构点决策方法

针对可重构制造系统何时进行重构的问题,提出一种同时考虑加工功能和加工能力的可重构制造系统重构点决策方法。该方法首先从机床层次和制造单元层次识别影响可重构制造系统动态复杂度的因素,然后基于信息熵理论建立可重构制造系统动态复杂度的量化模型,并通过加工能力和加工功能的状态概率分析来求解该模型。进一步结合尖点突变理论构建可重构制造系统重构点决策模型,以积极复杂度和消极复杂度作为尖点突变的控制变量,根据尖点突变的状态突变判定条件识别可重构制造系统生产末期系统状态突变点,该突变点即为可重构制造系统重构点。以某研究所的可重构制造系统车间实际生产情况为例,阐述了所提方法的实施过程并验证了其有效性和实用性。