机电产品计算机辅助设计平台的研究及应用

机电产品计算机辅助设计平台的研究及应用

吴凡超[1]2016年在《机电产品需求获取和概念设计研究》文中指出创新是科学进步的灵魂,是国家兴盛的动力所在。对企业而言,产品创新是企业的核心竞争力,是赢得市场竞争的关键。而产品创新需要准确掌握用户对产品的需求,需要多领域知识、技术和经验的支撑。在用户对产品的性能、质量、价格、环保等需求瞬息万变,产品频繁更新迭代的环境下,企业能够准确把握市场的脉搏,从而快速地推陈出新就需要研究需求处理和产品概念设计技术。论文依托“基于TRIZ的机械产品创新设计与多学科仿真优化方法研究(No.51475129)”国家自然科学基金面上项目,结合机电产品设计流程,首先,开展了机电产品需求处理和概念设计研究。其次,根据概念设计的特点,基于TRIZ理论科学效应知识库,并整合QFD理论质量屋工具,提出了集成QFD/TRIZ的概念设计方法。最后,利用Java Web技术,使用SSH框架开发出了面向机电产品的计算机辅助创新设计平台。主要包括以下几个方面的研究内容:1.机电产品开发相关的创新设计方法研究概述了概念设计、TRIZ和QFD等理论的内涵,发展和研究现状。分析其在机电产品开发过程中的应用可能。2.机电产品概念设计过程模型研究系统阐述了概念设计的定义及其特点,同时对TRIZ、QFD理论的涵义和适用场景做了详细的介绍,并分析两种理论的求解工具,整合以上设计方法和理论工具,提出了集成QFD/TRIZ的机电产品概念设计方法。3.驱动机电产品概念设计的关键技术研究重点研究了需求处理技术,需求到功能转换技术,功能到概念结构的映射技术等驱动产品概念设计的关键技术。并针对用户需求的模糊性和不确定性,提出了基于Kano/AHP模型的需求处理方法;在对需求和功能进行重定义的基础上,提出了需求到功能转换技术;根据功能和效应的特点,结合TRIZ理论中的科学效应知识,提出了基于效应的功能到结构的映射方法。4.面向机电产品的计算机辅助概念设计(CACD)平台的开发及应用研究基于集成QFD/TRIZ的概念设计方法和需求处理、需求转换和功构映射等关键技术,面向机电产品开发过程,利用Java Web技术,使用SSH框架开发出了计算机辅助创新设计平台。5.应用CACD的典型机电产品概念设计的实施过程研究以液压千斤顶为例,应用CACD平台,实施产品需求处理和概念设计过程,验证方法的可行性和平台的适用性。创新概念设计方法的研究为机电产品设计开发提供理论指导,计算机辅助概念设计平台的开发可以帮助设计人员快速响应用户需求,提升设计自动化水平,进而提高机电产品的开发效率。

刘开[2]2003年在《机电产品计算机辅助设计平台的研究及应用》文中研究说明随着机械电子学的发展和机电一体化技术的推广,机械电子工程已经成为机械设计、微电子技术、计算机控制及信息技术相互交叉、渗透的学科,其应用已经遍及国民经济的各行各业。从发展趋势来看,必须用系统的观点走机电结合的道路,才能满足各种机电系统的性能设计和分析要求,研究和总结机械电子工程设计的规律和方法。计算机辅助设计是利用计算机硬件、软件系统和辅助设计人员进行工程和产品设计、修改、显示和图形输出的一种现代设计方法。本文提出基于计算机辅助设计的产品设计平台,也是顺应产品设计对现代设计方法的需求这一趋势。在总结机电产品一般性设计方法的基础上,应用模块化分解的办法,使产品设计过程在计算机上得到实现。本文的研究工作主要是针对于CAD作业方面。探讨在机电产品设计过程中,采用计算机现代设计方法,搭建计算机辅助设计平台系统的方法,从而提出计算机辅助平台模块化设计的一般性步骤。现代设计有很多种方法,本文只是对于计算机辅助设计平台进行了研究。本平台集成了机电产品设计中需要用到的一般性通用模块,对于特殊的设计,设计者可以对本平台进行改进和扩充。为了验证本文所述方法的正确性和直观性,对滚动轴承的设计应用本平台的方法和步骤,自行开发出一个集计算、选型与验算的设计平台。与传统设计方法相比较,本平台的研究和应用有较好的经济效益和社会效益,对机电产品计算机辅助设计平台的研究理论和方法提供了一般性的步骤,对同类产品设计平台的设计工作有一定的促进作用。

曾文忠[3]2015年在《机电产品计算机辅助设计平台的构建研究》文中指出机电产品的质量取决于设计的质量,而制造过程对机电产品质量的控制也决定于产品设计中的各项指标。因此,机电产品的设计阶段是决定产品质量的关键阶段。随着计算机技术、应力应变分析有限元素法以及优化设计理论的发展,计算机辅助机电产品的设计已经成为当期机电产品设计中的主要发展力量。机电产品计算机辅助设计的整个设计过程是通过人机对话来实现的,是一套完整的程序系统。本文对机电产品计算机辅助设计平台的构建进行了深入的研究。

谌炎辉[4]2013年在《复杂机电产品模块化设计若干关键技术及应用研究》文中研究指明随着人们生活水平的提高、经济全球化和产品多样化的发展,客户需求呈现出多样化和个性化的特点,客户在低成本、高质量和个性化方面的要求已经成为当前制造业共同面临的严峻的挑战。模块化设计制造是迎接上述挑战的重要途径,基于合理的产品模块化体系,可以快速地组合成满足客户需求的个性化产品,同时又可以通过通用模块的批量生产和批量管理降低生产和管理成本。本文对复杂机电产品模块划分方法、模块相似性度量方法、模块化产品配置设计等模块化设计的关键技术进行了研究,并结合实际对某企业的轮式装载机进行了模块化设计的应用研究。具体研究内容包括:(1)提出了基于最小最大划分的复杂产品模块划分方法。首先给出最小最大划分的定义,然后根据零部件之间的各种关联关系进行复杂产品的初步划分并计算出其最小最大划分。根据最大划分的子集将复杂产品的零部件进行分组并在各组内以最小划分的子集为计算单元进行模糊聚类分析,根据模块聚合度确定阂值而得到复杂产品的模块划分结果。该方法具有计算量小、最优的阈值和合理的权因子等优点。最后以轮式装载机的工作装置模块化设计为例来说明该方法的合理性和有效性。(2)研究了基于BOM(产品物料清单)和最优模块化度的模块划分方法。首先基于复杂产品的BOM形成以零部件为结点的产品结构树(PST),然后通过分析同一结点内零部件的几何、功能和物理相关性等得到关联矩阵(CM)并生成关联图(CG),根据关联图计算在不同划分情况时的模块化度(DM),在结构树范围内通过选择最优的模块化度的最小值和平均值确定模块的划分。最后以轮式装载机的工作装置模块化设计为例说明了该方法的合理性和有效性。(3)研究了轮式装载机进行模块划分的预处理要求及其进行模块划分的独特原则,并从多个层次应用本文相关模块划分方法对轮式装载机进行模块划分,将产品划分为17个一级模块和77个二级模块。(4)研究了机电产品模块的结构相似性和参数相似性,并提出了模块结构相似性和参数相似性的度量方法和基于结构相似性的模块唯一性的判别方法。提出了模块装配类型编码方法和网络模型建模方法,并以典型模块为例建立其加权的网络模型。重点研究了比较交叉法,并给出了装配关系相似度度量及匹配方法。基于装配关系的相似度和匹配提出了加强网络的匹配和相似性度量方法,并将其应用于模块唯一性的判别。(5)研究了模块的参数相似性度量方法及模块重用度优化方法。针对模块重用度不高,冗余实例过多的问题提出了一种模块库的聚类分析方法。首先给出了模块库、模块重用度、模块实例相似度、冗余矩阵和聚类中心等模块库的相关定义,并通过模块库相似度的计算构造相似度矩阵,然后对模块库进行聚类分析来消除冗余的模块实例,从而提高模块的重用度。最后以轮式装载机的铲斗模块库设计为例来说明该方法的合理性和有效性,在满足聚合要求的前提下,消除冗余模块12个,提高模块的重用率44.4%。(6)根据模块化产品的特点提出了模块化产品多层次配置方法。首先将客户需求分为约束性需求和选择性需求两大类,然后提出基于客户需求分析从核心平台和定制模块等多个层次进行模块化产品的配置设计。重点研究了模块化产品核心平台的设计和配置方法、定制模块的配置方法。并以轮式装载机为例进行了模块化产品多层次配置的应用验证。(7)研究了复杂机电产品模块化的系统设计方法,主要包括模块化准备、模块化规划、模块化过程和模块配置设计四个阶段。并对产品模块化准备工作、模块化规则、模块结构和接口设计方法、基于模块化的产品创新设计方法进行了论述,并分析了四种基于模块化的产品创新方法。(8)研究了机电产品的模块和模块库设计方法,提出从模块结构和模块接口两个方面进行机电产品模块的设计,提出机电产品模块库的构建包括模块模型库建模和模块数据库建模,并对模块和模块库的设计过程和设计方法进行了研究。以轮式装载机的产品模块为例,对模块结构设计、模块变型设计方法和模块接口设计进行了分析。(9)开发了面向轮式装载机的机电产品模块化设计平台,对相关研究成果进行了应用验证,完成了轮式装载机模块化设计的工程背景分析、机电产品模块化设计平台的总体设计以及相关组成系统设计。平台具备对产品及其零部件和模块进行编码管理、模块管理、需求管理等功能,同时基于轮式装载机的多层次配置方法实现了轮式装载机快速配置设计。通过本论文研究,解决了复杂机电产品模块化设计中模块划分、模块相似性度量及应用、模块化产品配置等关键技术,主要成果有:提出了适合于复杂机电产品的模块划分方法,具有计算量小和模块划分结果更加客观、合理等特点;提出了模块相似性及其度量方法并应用于模块重复性判别和模块重用度优化;提出了模块化产品核心平台的定义和模块化产品的多层次配置方法,能有效提高产品的配置效率;并将研究成果成功应用于轮式装载机的模块化设计。

刘曦泽[5]2011年在《面向复杂机电产品的模块化产品平台设计方法学研究》文中进行了进一步梳理随着经济全球化以及产品多样化的发展,先进的设计制造模式、现代管理方法以及高级信息技术的应用成为制造企业改革的必然趋势。大批量定制是当今制造企业广泛推崇的生产模式,模块化产品平台能够对其提供良好的支持。但模块化产品平台作为一种先进而系统的设计管理方式,需要建立在系统论及先进设计方法学的基础上。本文以复杂机电产品为对象,在深入分析模块化理论与设计方法学研究现状后,提出了构建模块化产品平台的多层次方法学体系及实施过程模型。对不同模块化层次中的关键问题进行了深入研究,并结合实际项目对已有产品模块化进行了方法学的验证和应用实施。第一章结合哲学思想对方法学的产生、发展和成果进行了论述,探讨了设计方法学的相关概念和定义,对设计方法学研究现状进行了评述,并对系统化设计、公理设计以及TRIZ理论等主流的设计理论进行了比较分析。在此基础上,对模块化设计的相关定义与概念进行了明确,结合模块化以及设计方法学方面的研究成果提出了模块化设计的方法学策略。最后,总结了模块化设计方法学研究的必要性和创新性,给出了论文的主要内容和组织架构。第二章首先从模块化理论、系统设计方法以及PDM发展叁方面对模块化设计方法的需求进行了分析。对本文涉及的已有产品、新产品、产品平台、产品族、模块类型以及模块化产品平台等概念进行了定义,并提出了以已有产品为对象的模块化产品平台建模体系。围绕该体系,在深入分析模块化产品平台特点的基础上,从方法层、技术层以及数据层对模块化设计方法中的关键技术进行了明确。将技术体系与模块化产品平台模型相结合,提出了基于模块化主结构提取过程的已有产品多层次设计过程模型。第叁章对已有产品的产品层模块化设计过程进行了建模,并对新产品的产品层模块化进行了比较研究。分阶段地分析了产品层模块化的特点、各阶段的目标以及目标实现的具体方法。针对过程中的产品平台划分评价的问题,本文通过计算产品族复杂网络的节点总介数与平均介数确定节点在网络中和产品实例中的重要性,同时结合产品功能分析的结果提炼出平台关键节点。通过计算关联度,确定平台内的其它节点,并采用信息公理评价备选平台的性能,实现循环的设计过程。本章最后从产品层面对已有产品和新产品模块化产品主结构的生成、演变过程进行了对比。第四章对已有产品的部件层/零件层模块化设计过程进行了建模,并对新产品进行了比较研究,讨论了产品层、部件层、零件层模块化的关系。分阶段地阐述了部件层/零件层模块化的特点、各阶段的目标以及目标实现的具体方法。对ATO、MTO和ETO模块进行了定义,深入分析了已有产品中ATO和MTO模块在设计过程中特点和设计方法差异。针对模块划分后的评价问题,提出了基于全生命周期的产品模块模糊评价方法。首先对生命周期评价要素进行建模,提出了模块评价的生命周期七要素,然后采用叁角模糊数进行模块的综合评价。第五章针对新产品模块化概念设计过程中的原理解、变型解及其组合方法进行了深入研究,基于发明问题解决原理(TRIZ)和形态学方法在产品设计原理求解中具有的时序相关性与功能互补性,提出了集成形态学矩阵和TRIZ原理的设计过程模型。将形态学分析的适用范围拓展到概念层,展开原理解的组合性分析;将冲突解决原理在原理解的产生与设计解耦两方面进行综合应用。并以手持电钻和手动剃须刀的创新研发过程为例,验证了面向新设计的双矩阵应用过程以及面向变型设计的嵌套子循环实现过程,证明了该模型及方法在针对不同设计问题时的灵活性与可操作性。第六章将本文的模块化产品平台设计过程模型以及相应的关键技术、方法在某工程机械企业进行了验证和实施。从产品层、部件层、零件层提取了5吨轮式装载机的产品模块化主结构,进而形成相应的模块化产品平台。并对其中的产品平台划分、模块模糊评价等关键阶段进行了轮式装载机实践。在此基础上构建了模块化方案支持系统,从数据模型、文档模型及过程模型叁方面实现对本文理论推广和实施的支持。第七章对全文工作进行了总结,并对后续研究工作进行了展望。

焦明生[6]2006年在《基于产品平台和机电总线的喷涂机可适应设计技术》文中认为更好的产品功能、质量、特性、可用户化,环境友好性、低成本和更短的交货时间等等这些方面不断增长的竞争要求产品制造企业在开发产品和优化产品全生命周期方面具有更快的响应速度和更强的响应能力。本文在研究了喷涂机功能和结构的基础上,将可适应设计思想引入到了喷涂机产品设计中,在研究了可适应设计一般方法的基础上针对管道喷涂机和箱体喷涂机的具体情况进行了模块划分、平台构造、模块模型创建、产品结构强度评价等系列工作,并进行了总线接口的创建技术研究,在此基础上完成了计算机辅助喷涂机可适应设计系统开发工作。主要研究内容包括:第一章:综述了可适应设计及相关技术研究现状,给出了本课题的提出、研究内容及意义。第二章:研究了基于产品平台和机电总线的喷涂机可适应设计原理和方法。详细地研究了可适应设计的概念及其产品构造实现原理,在此基础上分别对管道喷涂机和箱体喷涂机进行了功能分析和功能结构建模分析。第叁章:研究了喷涂机产品平台设计技术。针对管道喷涂机进行了力学模型分析,在此基础上,研究了管道喷涂机爬行平台系列化设计原理,并完成了其模型的设计工作,实现了其产品功能可适应性设计和设计可适应性基础工作;针对箱体喷涂机进行了模块的设计工作和系列化产品的设计工作,并完成了基于CAD/CAE的有限元结构评价和优化。第四章:研究了喷涂机产品机电总线设计技术。在论述机电产品接口分类、功能、结构的基础上,研究了机电总线的特征与实现技术,针对两类喷涂机产品进行了机电总线(尤其是机械总线)的设计工作;研究了机械总线的计算机表达及基于构造几何的虚拟总线创建技术,在此基础上,对基于虚拟总线的计算机辅助可适应装配设计原理进行了阐释。第五章:开发了计算机辅助可适应设计系统。在上述接口与总线研究的基础上研究了基于Pro/E的可适应装配设计算法及实现技术,开发了管道喷涂机计算机辅助可适应设计系统,其主要功能包括平台模块的可适应装配、爬行平台的参数化装配及变型设计,主要零部件(外主圈)的参数化设计。

张洪昌[7]2012年在《信息物理融合的机电产品数字化设计关键技术研究》文中研究表明当前,机电产品中融入了越来越多的嵌入式技术,系统构成日趋复杂,形成了由机械、电子、液压、控制等多领域子系统构成的综合体,并逐渐发展为一种具有信息化、网络化和智能化的新型复杂系统——信息物理系统(CPS,Cyber-PhysicalSystem)。因此,必须研究适应产品新特征的数字化设计,以提高设计效率、降低开发成本、缩短研发周期。本文针对具有“信息”和“物理”融合特征的当前机电产品和未来CPS,结合产品设计流程,研究产品数字化设计,在国家“863”和自然科学基金项目以及中国商飞相关产品研发项目的支持下,围绕数字化建模与仿真以及半物理仿真技术,对相关关键技术进行了深入研究。主要包括以下工作:(1).归纳了机电产品数字化设计从“瀑布”模型到“V模式”模型、“建模-设计-分析”循环迭代模型的演变过程,分析了各设计模型的特征与特点。针对CPS特性,提出了覆盖机电产品方案设计、详细设计及测试与验证各阶段,以多领域统一建模与仿真为基础,支持产品数字建模与仿真分析及半物理仿真验证的数字化设计流程框架。(2).针对CPS数字建模与仿真,采用基于多领域统一建模语言Modelica及工具软件MWorks,提出了从基础模型库、综合模型库到系统级多领域统一模型的层次化建模方法。并以飞机液压起落架系统为应用对象,建立了液压、机械、控制等综合模型库,针对起落架的收放控制、前起转弯控制、刹车控制和液压能源综合管理等具体应用建立了系统级多领域模型,并进行了数字仿真与分析。(3).提出了半物理仿真系统中界定“模型-模型”或“模型-实物”的“电信号优先分断”原则,并分析研究了构建半物理仿真系统的叁个关键技术:针对硬件板卡与软件模型之间交联问题,提出了可以实现从模型到仿真目标机板卡接口无缝连接的RTI接口技术;针对CPS中多控制单元并行运行需求以及层次化物理模型到高效率模型实时代码之间映射问题,提出了适于多目标机的代码生成技术;针对不同控制单元的实时代码到相应目标机的配置管理、协调运行及监控反馈,提出了适于多目标机的代码下载技术。(4).提出了由数字仿真系统、综合管理系统及仿真目标机系统构成的机电产品通用数字化设计平台框架:基于Modelica多领域建模语言与MWorks工具软件构建数字仿真系统,支持从基础模型库、综合模型库到系统级嵌入式机电产品的层次化开发过程。基于RTI接口、支持多目标机代码生成和代码下载等半物理仿真关键技术,开发了综合管理系统,提供模型代码下载、运行控制、参数调整、变量监视等功能。采用实时操作系统VxWorks,通过目标机与硬件板卡的配置,开发了仿真目标机系统,响应控制指令,接收仿真目标代码,执行模型实时运算,返回运行状态、监控变量等。(5).以液压起落架系统为工程实例,基于通用数字化设计平台框架,建立了液压起落架数字化设计平台,支持起落架的收放控制、前轮转弯控制、机轮刹车控制、液压能源综合控制等子系统的设计与试验。在系统方案设计阶段,为总体设计提供参考依据并进行匹配优化;在详细设计阶段,采用半物理建模与仿真技术,提供软硬交联的可靠验证;在试验与验证阶段,实现系统级、高置信度的仿真分析与试验。该平台有效的提高了液压起落架系统的研发效率,缩短了研发周期;目前,其已成功应用于中国商飞的ARJ21和C919两型号飞机液压起落架的相关技术研发过程。

李明[8]2015年在《企业机电产品设计制造与加工过程综合管理平台开发》文中研究表明如今社会科学技术的迅猛发展,许多智能化软件的加入,给企业带来方便的同时也增加了各类数据和技术文档,使得机械企业的技术文档变的越来越冗杂,企业很难将这些数据和技术文档进行实时的共享和利用,严重的制约了企业的发展。这就要求机械企业对日益增长的各类技术文件进行科学化管理,来缩短企业生产、研发产品的时间。随着市场竞争的日趋激烈,很多企业也在寻求能否将设计、制造、加工过程进行并行化,以提高企业自身的竞争力,减少生产中的问题。正是基于企业的这种状况,本文对企业机电产品设计制造与加工过程综合管理平台的开发进行了研究。首先,本文对目前企业产品数据管理、加工、设计情况和企业需求进行了分析和总结。其次,在此基础上提出了企业机电产品设计制造与加工过程综合管理平台的体系结构,设计了企业机电产品设计制造与加工过程综合管理平台的基本功能。最后,对综合管理平台的系统功能进行了开发与测试,达到了企业机电产品的设计、制造与加工过程的综合性管理,提升企业科学化管理水平和技术创新的目的。同时也为同行业的科学化管理模式的建设起到了很好的示范作用。

侯志利[9]2017年在《基于五杆机构的可重构并联机构设计方法与实验研究》文中研究指明机构创新决定机械装备产品的创新性。结构可重构、运动柔性可控的可重构并联机构,可快速响应现代机械产品及制造工艺定制化的需求,适应不同工作环境和不同任务的柔性要求,是机构及机器人领域的研究热点。平面并联机构构型简单、易控制、成本低、应用广泛。二自由度平面五杆并联机构是平面并联机构的典型代表,可完成平面内任意轨迹,但缺乏较为完善的可重构结构设计方法。鉴于此,本文研究基于五杆机构的少自由度平面并联机构的可重构结构设计方法,并进行运动分析与实验验证。主要开展以下几方面的研究工作:(1)基于机构的变拓扑结构设计、模块化设计方法及李群理论,提出可重构并联机构的结构创新设计方法。以机构的一类构型作为结构设计主模型,对具有重构特性的运动支链模块进行综合,兼顾结构尺度约束和运动约束间存在的关联关系,构造新运动支链,通过变驱动布局、变参数配置、变运动支链等多种结构变换方式,生成具有拓扑关联关系的新构型族,实现全数据相关的尺寸驱动设计,奠定可重构机构的结构设计理论基础。变驱动布局的结构设计方法,既能有效避开奇异位形,又能扩大机构的工作空间,提高机构的刚度。(2)建立包含运动信息的杆副全信息主构型模型,进行可重构并联机构的结构衍生设计及变驱动布局设计,衍生重构出系列新构型,并分析其不同运动模式的运动特性。以5R机构作为设计主构型,通过多种结构变换方式进行构型重构,建立五杆机构的十叁种基本构型、含5R变胞闭环子链的衍生并联机构的模型。运用李群理论描述了5R变胞构型、3R2P变胞构型、2R3P变胞构型及其混联运动支链的不同运动模式的运动特性。以3-RRR机构作为设计主构型,建立平面叁自由度并联机构八种构型及其衍生新构型模型;基于3-RRR+P混联平台,变换衍生出八种实现不同运动模式的新构型。基于机架同轴心布局,设计一类新型少自由度平面并联机构,用于扩大并联机构的运动空间,为构型对比与优选提供设计方案参考。(3)进行可重构平面并联机构的运动学分析,提出运动轨迹搜索机构可达工作空间的CAD几何分析法。对比分析5R机构的叁种运动学解析方法的求解特性,基于几何法研究5R机构、变驱动布局5R机构的运动轨迹图谱、工作空间等运动特性,并进行运动可控的实验验证;建立平面叁自由并联机构的运动学统一方程,研究其工作空间的运动特性;研究含5R机构的衍生并联机构的运动轨迹输出特性。在运动轨迹研究的基础上,提出运动轨迹搜索机构可达工作空间的CAD几何分析法,简化数值计算过程。(4)基于机械产品叁维CAD平台SolidWorks,开发了两自由度、叁自由度并联机构的构型设计、尺寸综合、运动学特性分析一体化计算机辅助分析系统。以结构尺度、运动约束为主结构设计参数,开发了包含五杆机构的十叁种构型、叁自由度平面并联机构八种构型的计算机辅助设计与分析一体化系统,有助于设计人员可便捷地完成两自由度、叁自由度平面并联机构的结构变型设计、尺寸综合、运动学特性分析,研究并联机构的运动学特性规律,实现新构型的快速设计。(5)利用运动轴卡控制系统,搭建了平面两自由度五杆机构实验平台,开展5R机构的可重构机构运动特性实验及工程应用研究。实验验证了基于运动轨迹正解与逆解控制方法的正确性,通过驱动电机控制的编程及增益调节实现了运动轨迹的可控稳定输出。针对不同规格尺寸纸箱/纸盒定制封装的需求,基于多组可控变驱动布局的5R机构,研制了可控可重构手指式纸箱封装机、可重构蛋挞包装盒包装机,可实现不同规格纸箱、纸盒的封装工艺动作,可降低劳动强度,提高工作效率,拓展了五杆机构构型的工程应用范围。上述研究工作得到了国家自然科学基金项目“多自由度混合驱动型可控机构设计理论与应用研究(51275486)”的资助。通过上述设计方法和实验研究,确立了基于一类主构型模型衍生重构系列新构型的设计方法,变驱动布局的设计方法拓展了并联机构的工作空间。开发可重构并联机构的计算机辅助设计与运动分析系统,有助于提高构型设计效率。结合包装行业的应用需求开展实验研究,为新构型设计及工程应用提供参考。论文的研究工作可完善可重构并联机构的设计理论体系,快速响应产品及制造工艺定制化的需求。

乔彩燕[10]2004年在《机电产品数字化工业设计多目标评价理论与方法研究》文中进行了进一步梳理在工业设计数字化背景之下,多目标评价成为提高设计质量的一个重要环节。数字化工业设计多目标评价软件系统是计算机辅助工业设计系统(CAIDS)的重要组成部分,它是通过与CAIDS的其它子系统之间的功能耦合来运行的。该系统的开发重点在于评价目标体系的选择和评价模式的确定,以评价目标树为核心的工具集的开发确保了评价系统的通用性、开放性和可维护性,是一种优选的设计方案。在系统框架中,以专用模块的形式采用设计评价专家系统技术,可以提高设计评价的智能化程度。 论文从工业设计的理念和方法出发,系统地研究了采用计算机辅助技术进行机电产品工业设计多目标评价的理论和方法。构建了支持产品数字化设计的计算机辅助设计评价原型系统,它以评价工具集和专用数据库为核心,基本达到实用化的水平,将后台评价模式变为前台工具集和专用数据库的辅助模式,促进CAIDS系统的实用化与商品化。论文借鉴专家系统的理论和方法,研究了设计评价的知识表示和推理机制技术,为将工具化的辅助方式发展到智能化辅助层次奠定基础。 论文为面向机电产品的数字化工业设计多目标评价提供了新思路、新方法,为进一步的研究工作奠定了理论和实践基础。开发了一套功能较完备的评价工具集,通过组件技术与造型平台CAXA联调后运行稳定,使用效果较好。

参考文献:

[1]. 机电产品需求获取和概念设计研究[D]. 吴凡超. 杭州电子科技大学. 2016

[2]. 机电产品计算机辅助设计平台的研究及应用[D]. 刘开. 重庆大学. 2003

[3]. 机电产品计算机辅助设计平台的构建研究[J]. 曾文忠. 河北农机. 2015

[4]. 复杂机电产品模块化设计若干关键技术及应用研究[D]. 谌炎辉. 西安电子科技大学. 2013

[5]. 面向复杂机电产品的模块化产品平台设计方法学研究[D]. 刘曦泽. 浙江大学. 2011

[6]. 基于产品平台和机电总线的喷涂机可适应设计技术[D]. 焦明生. 天津大学. 2006

[7]. 信息物理融合的机电产品数字化设计关键技术研究[D]. 张洪昌. 华中科技大学. 2012

[8]. 企业机电产品设计制造与加工过程综合管理平台开发[D]. 李明. 长春理工大学. 2015

[9]. 基于五杆机构的可重构并联机构设计方法与实验研究[D]. 侯志利. 中北大学. 2017

[10]. 机电产品数字化工业设计多目标评价理论与方法研究[D]. 乔彩燕. 西北工业大学. 2004

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机电产品计算机辅助设计平台的研究及应用
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