一、概念设计中的夹具几何特征识别(论文文献综述)
周坤[1](2020)在《设计师视角下工业设计奖的设计知识流动研究》文中指出设计能力不足已成为制约我国制造业转型升级的重要因素。现代设计以知识为基础,由于各种学习成长体系建设不完善、企业内部设计知识资源匮乏等现实问题,设计师不得不寻求外部设计知识资源,通过学习成功先例来获得能力提升。工业设计奖作为呈现行业最佳实践的活动,成为设计师及设计从业者的综合参考,但其作为设计知识资源的价值一直被忽略.本文将获得工业设计奖的获奖方案视作外部设计知识资源,这些设计知识是一种具有启发引导和参考作用、高于行业标准的新知识。研究聚焦于获奖方案中物化的设计知识如何顺利流向设计师,并提升其设计能力,从而助力制造业设计创新。本文主要的研究内容如下:(1)从流动要素和流动过程两个视角建构了设计师视角下“优秀设计中”的设计知识流动理论模型(The Theoretical Model of Design Knowledge Flow in "Good Design",简称DKF-GD模型)。谢友柏院士提出了分布式资源环境下设计知识流动的四种类型:设计知识在主导设计的企业内部的流动、有知识需求的企业和提供知识资源单位之间的的知识流动、提供知识资源单位内部的知识流动和不具备知识服务但仍可以被学习和使用的设计知识的流动.“优秀设计”中的设计知识作为分布式资源环境中的第四类设计知识流,为设计师提供设计知识资源,以此支撑和补充第一类和第三类设计知识流动。在其视阈下研究了知识流动的动力机制、特征、流动要素和流动过程,并建构了设计知识流动的理论模型。(2)针对DKF-GD模型的要素,通过实证研究明确“优秀设计”中设计知识流动的关键影响因素。基于文献研究和专家访谈,从知识提供者特征、知识接受者特征、设计知识特征、设计知识流动渠道特征和设计知识流动环境特征五个方面提出理论假设模型,并基于文献明确了变量的操作化定义和测量指标。通过实证研究对理论假设进行科学检验,采用随机抽样回收358份有效问卷,检验结果证实设计奖的专业性、客观性、影响力,“优秀设计”中设计知识的有用性和相容性,设计师的接受意愿和吸收能力,大众传播渠道有效性、人际传播渠道有效性和中介传播渠道有效性以及组织创新氛围和当地设计文化水平是关键影响因素.(3)针对DKF-GD模型的过程,通过质性研究分析了设计知识的演化过程,并明确设计师所关注的设计知识类型是设计情境知识、设计对象知识和设计规范知识。为明确设计师所获得设计知识对设计能力的作用,设计“承载不同设计知识的图片对设计效果的影响”的单因素三水平实验。实验证明“优秀设计”中的设计情境知识可以在概念发散阶段帮助设计师提高情境发散和情境创新程度,设计对象知识可以在设计阶段提升设计造型创新程度和细节表现程度。(4)提出基于DKF-GD模型的设计应用流程。建立设计情境知识、设计对象知识和设计规范知识的本体框架,建立三者之间的映射关系。提取出知识拆解与提取、知识组合、知识互构等六种基于知识的设计创新策略。综合以上研究结果建立了基于“优秀设计”中设计知识流动的设计流程,并通过“儿童智能学习产品”的案例验证其合理性和有效性,探索“优秀设计”中的设计知识支持和补充第一类和第三类设计知识流的路径。DKF-GD模型丰富了分布式资源环境下设计知识流动,为工业设计师利用已有知识提升设计能力提供了一条有效的路径,使政府、企业、设计组织等相关的主体能够关注,共同助力设计能力的提升,通过创新人才培养来响应国家政策。
李聪[2](2020)在《复杂工况材料力学性能原位测试装备设计与试验研究》文中研究指明服役状态下的机械零部件通常受到多种工况的同时作用。传统的拉伸、弯曲、扭转等单一工况材料力学性能测试技术手段已难以满足力学性能分析需求,制约了材料研发工艺的改进及装备的优化设计制造。与此同时,利用显微成像技术实现动态监测材料变形损伤的原位测试技术应运而生,为研究材料力学性能提供了崭新的方法。针对复杂工况下材料损伤机理和力学行为规律的研究需求,研制复杂工况材料力学性能测试装备,已成为国际学术界和工程界关注的焦点。在综述分析相关领域国内外现状的基础上,论文开展了拉伸、扭转、弯曲和纳米压痕复杂工况材料力学性能原位测试装备的设计分析。全文搭建了以试验需求为目标的设计架构,以试验理论、结构设计、误差分析与精度校准和试验验证为主线的研究体系,完成了复杂工况材料力学性能的原位试验研究。论文的主要研究内容概括如下:(1)开展了力学性能试验与装备校准理论研究。综述了应用于复杂工况力学性能分析和测试装备校准相关的拉伸、扭转、弯曲和纳米压痕工况试验的基本理论;并在此基础上提出了基于细观力学和原位监测技术的纳米压痕表征材料本构关系的研究方法。总结了工程材料在复杂工况下损伤理论和应力状态分析理论;并且为复杂工况应力状态分析提出了以应力三轴度为分析基础的,拉伸-扭转工况状态分数维量化表征的研究方法。(2)建立了面向试验工况需求和试验方法需求的设计目标。基于上述工况测试理论和提出的研究方法,确定了测试装备的试验工况需求为:拉伸、扭转、弯曲和纳米压痕单一工况,以及两种载荷下复杂工况的原位测试。测试装备期望实现的试验方法需求为:基于细观力学的本构关系纳米压痕分析和复杂工况状态的分数维表征分析。根据功能配置分析理论搭建了测试装备的测试需求的设计质量屋和“需求-结构”的关系矩阵,为测试装备结构的设计提供了总体要求。并且在个结构模块设计中绘制了功能结构树,清晰地阐述了结构原理。详细地分析了测试装备各模块的误差来源及产生原因,建立了误差分析表,为测试装备的精度校准提供依据。(3)开展了测试装备结构设计分析。根据“需求-结构”的关系矩阵分析获得的总体要求,并在借鉴国内外测试仪器/装置的结构特点的基础上,完成了测试装备的结构设计。结合静强度仿真分析和模态分析技术,对数字化样机开展了动静态分析,验证了功能结构分析的合理性和测试装备的可靠性。(4)建立了拉伸、扭转、弯曲和纳米压痕模块的误差分析模型,并开展了精度校准研究。分析了机架柔度、设备同轴度等因素对测试装备精度的影响,通过测试装备误差模型研究,提高了测试装置后处理数据的精度。根据45号钢、Q235钢和6061铝的重复性试验结果可知,修正后的测试装置与商业化试验机数据吻合性较好,验证了修正算法的准确性。不同工况速率下的2024-T351铝的力学性能试验,验证了本测试装备在力学性能分析中的实用性。(5)开展了复杂工况下45号钢原位力学性能的试验研究。交变扭转工况原位试验、不同试验参数下弯曲工况原位试验和拉伸-扭转-弯曲两两工况复合状态下的原位试验。复杂工况力学性能试验较传统的单一工况准静态试验更有效地模拟了服役状态下材料的受力状态。试验结论揭示了材料的力学性能是由材料组织、应力和应变共同作用的结果。预拉伸应力和预扭转应力均能够降低材料的屈服强度;预拉伸应变能够降低材料的抗扭强度,预扭转应变能够提高材料的抗拉强度。同时,细观力学分析与纳米压痕技术相结合的材料本构关系表征的分析,和工况维度的分数维量化分析,为复杂工况的分析提供了新的方法。综上,本测试装备能够为服役状态下结构连接件、焊接件、包含加工残余应力等材料的力学测试和性能模拟分析提供有效的试验平台。因此,论文开展复杂工况材料力学性能原位测试装备的设计分析与集成调试的研究,具有重要的理论意义和应用价值。
景立挺[3](2020)在《复杂机电产品概念设计原理方案博弈决策与优化的研究》文中研究说明在复杂机电产品概念设计阶段,需要对经由功能求解得到的多个原理方案进行评价,从而决策出最优原理方案,以此为后续详细设计提供优质输入。在复杂机电产品的开发过程中,涉及到多学科设计约束,并会形成大量原理解组合,使得原理方案初始筛选较为艰难;其次,由于原理方案评价目标之间客观存在冲突或依赖的定性作用关系,所以无法对各目标的约束关系精确建模,难以确保最优决策结果的稳健性;再者,决策得到的原理方案具体化程度不高,很难借助现有数值优化算法分析其性能预期,易造成后续反复迭代设计。因此,研究获取与设计意图最相关的评价准则集来寻求筛选方向,并构建多目标冲突权衡的求解规律,是确保原理方案多目标决策中可靠且有效的关键手段。同时,研究在不建立数学模型情况下表征方案性能价值的求解路径,融合性能到概念设计阶段,是提高机电产品原理方案性能价值的有效途径。针对以上问题,本文借助博弈理论的协调特性来重新架构原理方案决策过程中的多准则期望冲突和多目标约束难量化的问题,以此构建出不同原理方案博弈决策模型;同时,构造原理解性能价值模型来获取高性能价值的原理解知识,驱动原理方案改进。此外,依据上述研究理论研制了原理方案博弈决策原型系统,并以采煤机的截割部减速传动装置实例进行验证。本文主要研究内容如下:(1)研究了一种基于功能设计准则的初始原理方案筛选模型。围绕功能需求和初始设计约束引导功能设计准则的生成,构建基于二次模糊聚类的多准则博弈模型,转换功能设计准则冲突问题为博弈决策过程;结合相关系数函数来构造博弈效用函数,并对不同博弈主体下的策略组合进行效用分析,以此选择最符合设计意图且冲突最小的功能设计准则集,并应用到某种传送装置的形态学矩阵中进行原理解筛除,快速获取可行原理方案集。(2)构建一种面向新设计原理方案的非合作-合作串行博弈决策模型。基于模糊聚类模型将分功能和原理解映射为博弈过程中的策略和变量集,构建出多评价目标的博弈决策模型;其次构建非合作博弈效用函数来均衡各目标自身利益并获取多重占优方案;在此基础上,构造基于合作博弈模型的最优方案求解路径,围绕整体设计利益最大化对上述多重占优方案进行决策,确保原理方案在可行性基础上追求性价比。最后,对功能性晾衣架原理方案实例进行验证,并与TOPSIS对比分析,证明所提方法的稳健性。(3)构建一种面向适应性设计原理方案的Shapley值法博弈决策模型。构建基于信任度函数的多决策者数据融合模型,形成原理方案价值矩阵;基于评价目标和方案价值,定义“经济性-技术性”目标的联盟博弈模型,进而构造原理方案的博弈效用矩阵;以特征函数寻求不同博弈方合作时的最优联盟效用,利用Shapley值法对其进行分配,依据离差函数给出一个多目标期望综合最优原理方案。最后,以采煤机摇臂调高装置作为实例进行验证,并与其他多目标决策方法比较来说明所提方法的唯一性和可行性。(4)提出了一种基于原理解性能价值的原理方案改进优化模型。基于性能特征模型来构建性能-分功能关联矩阵;根据现有研究基础,提出“条件激励-性能响应-工作状态”原理解知识模型,用于构建原理解-性能关联矩阵;在此基础上,构建表征原理解与分功能关系的性能价值矩阵,进而识别高性能价值的原理解知识;研究并提出三种原理解操作方法来驱动原理方案改进。基于上述研究理论开发原理方案优化求解原型系统,并以中厚煤层采煤机进行实例验证,有效提升原理方案的性能价值。(5)基于前述理论模型开发了原理方案博弈决策原型系统,用于原理方案初始筛选,非合作-合作集成博弈模型以及基于Shapley值法的原理方案决策的辅助求解,并以采煤机的截割部减速传动装置原理方案为实例,验证了系统的有效性。
殷希彦[4](2020)在《基于知识的乘用车总装线数字化工艺设计方法研究》文中研究指明乘用车总装线与乘用车的设计、制造过程密切相关,可以体现乘用车产品的成本、质量等影响市场占有率的关键指标。随着乘用车产品和生产技术的快速发展,乘用车总装线也需要随之改造升级。乘用车总装线工艺设计是总装线设计的核心,目的是在保证乘用车产品质量的前提下,选择一条可行的、高效的、低成本的生产工艺路线。然而,在向数字化、信息化、智能化工艺设计转型升级过程中,我国乘用车总装线设计单位普遍存在设计知识储备不足、难以灵活重用、缺乏实用工具等问题。如何利用现有设计知识、经验、工具,对设计人员完成工艺设计任务提供有效支持,提高工艺设计的质量和效率是乘用车总装线设计单位亟待解决的问题。基于上述问题,本文主要从乘用车总装线设计知识的表示方法、设计知识的智能推送方法、三维数字模型的智能装配方法等方面展开研究,主要内容如下:(1)研究了乘用车总装线数字化工艺设计方法及体系架构。在分析了现有乘用车总装线工艺设计方法的基础上,根据乘用车总装线工艺设计的需求,提出以设计知识智能推送来提高工艺设计质量,以三维数字模型的智能装配来提高工艺设计效率的乘用车总装线数字化工艺设计方法,明确了该方法的框架。(2)研究了基于本体与复杂网络理论的乘用车总装线工艺设计知识建模方法。在分析乘用车总装线工艺设计整体流程的基础上,将乘用车总装线工艺设计基本要素划分为五种:设计人员、设计任务、设计知识、设计流程和设计资源,并对设计知识进行了详细分类;基于本体技术,对显性工艺知识及关联的各基本要素进行了建模;其次,基于复杂网络理论构建了设计人员、设计任务和设计知识间的三维复杂网络模型,详细给出了模型的构建方法、结构及对应的实际工程意义。(3)提出了基于关联-经验-需求的乘用车总装线工艺设计知识智能推送方法。针对当前设计知识推送算法对多因素共同作用考虑不足的问题,在分析了乘用车总装线工艺设计知识推送原则的基础上,基于本体和三维复杂网络模型,综合考虑设计知识和设计任务的关联度、设计人员对设计知识的反馈操作,以及设计知识的类型、信息量,设计人员的经验、记忆能力等特点,提出了符合设计任务要求和设计人员需求的设计知识智能推送方法。对比实验证明该方法可以有效满足设计人员对设计知识的需求。(4)提出了一种基于装配知识模型的三维数字模型智能装配方法。在乘用车总装线三维数字模型进行装配时,基于装配知识模型推送最佳装配方案供设计人员选择,若装配方案不满足设计人员需求,则可通过设计人员对三维数字模型的拖拽操作智能识别设计人员的装配意图,从而快速完成装配过程。对比实验证明智能装配方法在提高装配效率、减少设计人员工作量、降低操作复杂度方面优势明显。(5)以国内某汽车工厂设计院为对象,在该设计院现有工艺设计整体流程的基础上,将本文所提方法具象化,设计并开发了面向乘用车总装线的数字化工艺设计平台,给出了平台的开发思路、软件架构、功能模块、数据集成方法。通过平台在该设计院的实际应用效果,论证了本文工作的意义和有效性。
傅柱[5](2018)在《产品概念设计中基于知识流的语义化知识管理关键技术及其应用研究》文中认为随着“知识经济”的发展,产品设计的创新能力逐渐成为当前制造业的核心竞争力。概念设计是产品设计的初始阶段和重要环节,其本质是已有知识的再利用和知识的创新过程。那么,如何将知识管理技术应用于概念设计,实现设计知识的有效管理和重用,以提升现代设计的创新能力与竞争能力,并促进我国制造业沿着现代化趋势发展,成为当今学术界与实践界共同关注的热点话题。在“知识经济”与信息技术发展的推动下,知识管理与制造业的结合催生了许多研究领域和成果。然而,当前概念设计知识管理领域的研究工作中还有许多值得探索的问题。例如,在理论研究方面,现有的知识管理理论无法有效支撑动态设计知识的管理;在技术研究方面,多源异构设计知识难以集成与统一建模,知识管理对象及技术研究的孤立和局限问题,导致现有设计知识大部分处于“管而不用”的现状。针对这些问题,本文以提升制造业企业知识管理和服务的质量为目标,从理论、方法、技术和应用层面,基于知识流,结合语义化技术,系统地研究概念设计知识管理中的知识建模和表示、知识获取等关键技术,并结合项目的实际需求以制退机部件为例,对上述理论和技术进行应用研究。本文从现实背景和理论背景结合的角度,分析本研究的价值和意义,界定概念设计知识管理研究中的若干基本概念,总结并讨论相关研究进展与存在的不足之处,提出本文的研究问题、研究思路和技术路线。以此为基础,本文的主要研究工作和成果可以概括为以下五个方面:(1)概念设计语义化知识管理技术框架研究。在对知识管理的SECI模型理论、设计知识流理论、语义化理论等进行概述的基础上,集成知识管理和知识重用双重需求,从知识管理过程角度,分析并揭示了概念设计知识管理中的知识获取流、知识编码流、知识重用流三个技术流的内容、特征和机理;从概念设计过程角度,探讨设计过程中的知识流并对知识流节点进行建模,基于组织结构的角色模型将概念设计中的工作流和知识流进行映射和整合,提出基于角色模型的工作流和知识流整合模型。进而,将知识管理过程与概念设计过程相结合,提出基于知识流的语义化知识管理技术框架。(2)多维设计知识统一建模技术研究。从概念设计知识的宏观建模及其相关技术研究角度出发,面向全局知识管理和重用,分析多维设计知识统一建模需求,以设计过程中知识流动为视角对概念设计知识进行分类和定义,构建对象-流程双核知识驱动的多维设计知识统一建模技术体系,对技术体系中不同维度的设计知识分别进行建模实现;以制退机部件为例,结合本体和语义标注技术,利用OWL语言对多维设计知识统一模型进行语义化表示。(3)设计过程知识语义建模技术研究。从概念设计知识的微观建模及其相关技术研究角度出发,面向动态设计知识管理及重用,分析设计过程知识的语义建模需求,提出可配置流程模板和可配置知识组件相结合的双层模块化封装技术,并利用该技术构建设计过程知识语义建模技术体系;在此基础上,利用可配置流程模板对概念设计流程知识进行语义建模,利用可配置知识组件对概念设计中的设计流和知识流进行集成建模;在多维设计知识统一建模技术研究的基础上,利用OWL语言对可配置流程模板进行语义化表示,在知识组件内容构建的基础上对可配置知识组件进行语义标注。(4)组织内外设计知识获取技术研究。从组织内外两个维度,对概念设计中的设计过程知识和设计领域知识进行知识获取技术研究。在组织内部设计过程知识获取技术研究中,分析设计过程知识获取需求,结合访谈法和双层流程获取模板,策划设计过程知识获取实验,以制退机部件设计流程为例进行技术实现;在组织外部设计领域知识获取技术研究中,分析火炮设计领域知识获取需求,针对设计领域知识获取任务,基于知识抽取技术策划设计领域知识获取实验并进行技术实现。(5)概念设计语义化知识管理关键技术应用研究。在前述的理论与技术研究的基础上,从知识管理和知识重用相结合的角度出发,以系统平台构建为技术应用手段,设计并实现基于知识流的概念设计语义化知识管理关键技术应用系统。在系统构建过程中,分别对本体管理系统模块、资源管理系统模块、知识检索及可视化系统模块、概念设计辅助系统模块这四个子系统模块的主要功能进行设计和实现。以制退机部件实际设计为例,概述四个子系统的主要功能和设计过程。该系统以知识的管理和重用为知识服务目标,提供从抽象本体知识的管理到具体设计资源知识的管理,由浅层设计知识检索及可视化的重用模式到深层设计知识与设计流程相结合的重用模式,基本满足多源异构、动态变化设计知识的管理和重用需求,达到本文的研究目标。
叶文静[6](2017)在《基于MBD的复杂零件数字化检测技术研究》文中研究指明随着数字化设计与制造技术的飞速发展,传统的检测技术已经难以满足高精度、智能化、自动化的要求,在大环境的推动下,基于MBD的数字化检测技术应运而生。本文针对复杂零件检测特征数量庞大、检测信息繁多与检测精度要求高等特点,在CATIA平台下对基于MBD技术的数字化检测关键技术进行了研究,实现模型不跨平台、信息自动化获取、工艺自动规划及程序自动生成的数字化检测目标。论文对基于MBD技术的数字化检测体系进行了构建与设计,并针对数字化检测工艺中检测信息自动获取、自由曲面布点、检测路径优化与测量机驱动四项关键技术进行了研究。在数字化检测体系构建与设计中,提出了由检测工艺规划、检测工艺优化、检测工艺审签、检测实施与结果表达、产品质量分析与数据传递与管理六部分组成的数字化检测体系结构,并对每一层结构内容与关键技术进行了详细说明与分析。检测信息的自动获取关键技术中,首先对检测模型底层B-Rep信息进行提取,利用提取的几何数据与拓扑数据对模型进行过渡特征识别与抑制、检测特征提取与识别,之后根据检测模型的MBD信息自动提取出待检测数据并分析标注信息的关联平面,结合特征识别结果判断检测特征所包含的检测项目及检测信息的具体位置。自由曲面的布点关键技术中,鉴于现有的自适应算法在工程中可应用性不高的缺陷,提出在等距法布点的基础上,对测量点进行实时重构来指导三坐标测量机自动增加测量点的方法。检测路径规划关键技术中,以测头角度更换次数最少和路径最短为目标,基于多色集合对检测模型建立约束模型,依照相同测头、相同依附平面、就近原则、距离阈值控制等约束条件对检测路径进行规划。最后,根据DMIS文件的格式将规划后的数据按格式输出,并根据不同型号的检测设备添加相应的驱动语句,实现检测设备的驱动。本课题的研究成果为某航空企业数字化检测系统的构建和检测技术的改进提供了依据,也为将来的数字化检测技术研究提供了参考。
刘征宏[7](2016)在《面向产品概念设计的隐性知识转化模型构建及重用研究》文中提出现代产品设计是以用户为中心的设计,重点关注用户的感知、体验、情感、偏好等隐性知识。产品概念设计作为产品设计最重要的阶段之一,是知识密集型的创造性工作,其实质是知识的演化过程。产品概念设计阶段隐含了大量复杂的隐性知识,因此,组织并运用这部分知识是产品概念设计乃至整个产品设计成功的关键,也是以用户为中心的设计理念的体现,同时又是现代设计理论及方法研究的热点与难点。因此,研究面向产品概念设计的隐性知识转化及重用并提高产品概念设计质量,具有重大的意义。本研究是一项机械工程、工业设计、认知心理学、机器学习及管理统计学等多学科融合的研究工作。本文从研究产品概念设计阶段知识演化过程及认知模式出发,对隐性知识的来源、获取、分析、表征、匹配、转化、重用等做了深入研究,并最终开发了基于隐性知识重用的产品概念设计辅助原型系统(Tacit Knowledge Reuse-based Computer Aided Conceptual Design,TKRB-CACD)。主要研究内容如下:1、根据产品概念设计知识演化过程,基于产品概念设计语义认知模式与感性认知模式,对用户感知与偏好、多维感知等概念进行了描述。对设计领域隐性知识进行研究,将其分为三类:用户隐性知识、设计隐性知识、产品隐性知识,并分别对其获取、外显化方法进行了研究。2、基于隐性知识的分类,对隐性知识来源进行了分析。使用基于情感分析的隐性知识获取方法和基于认知实验的隐性知识获取方法,并通过造型意象认知实验对机床设计知识进行了获取。提出基于因子分析(Factor Analysis,FA)和聚类分析(Cluster Analysis,CA)的隐性知识分析方法,通过实例验证,实现了隐性知识的有效提取。在多维感知研究的基础上,构建了基于多维变量感性工学的隐性知识映射模型,并通过实例研究对其有效性和优越性进行了评估。提出了基于图解语义和可拓关联的隐性知识表征方法,便于隐性知识的组织、传递和运用。3、对产品概念设计知识传递机制进行了研究;构建了隐性知识外显模型、转移螺旋模型及匹配模型,实现隐性知识的转化。提出了基于感性工学(Kansei Engineering,KE)和潜在语义分析(Latent Semantic Analysis,LSA)的隐性知识匹配方法,并通过实例研究,验证了其对用户需求匹配精度的提高。4、针对概念设计方案评价及决策,提出了基于灰色关联分析的逼近理想解排序(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS)决策方法,实现了隐性知识的收敛。首先探讨了基于线性回归和神经网络的设计决策支持数据库构建方法,然后提出综合考虑方案数据曲线位置和形状的TOPSIS和灰色关联分析相结合的决策方法,并通过实例研究,对三种方法的决策结果进行了对比。5、为实现隐性知识的重用及对产品概念设计进行有效辅助,论文开展了大量机床设计案例研究,并结合方法理论及实验验证研究构建了TKRB-CACD系统。根据研究内容将系统分为隐性知识管理、隐性知识重用、设计方案决策三大功能模块,从而实现了隐性知识的组织、转化、重用及收敛。通过应用成果展示验证了该系统的科学性和实用性。
洪海波[8](2016)在《大型非球面超精密光学磨床设计关键技术研究》文中提出空间光学的快速发展对大口径非球面反射镜的需求不断增强,受运输、安装和使用条件的限制,空间大镜往往采用质量轻、稳定性强的SiC材料。传统的SiC通常采用研磨成形工艺,效率极低,已经很难满足当前市场的需求。因此,以高效超精密磨削代替研磨直接获得高精度抛光表面的新型光学高效制造工艺链成为了当前研究的热点。在整个工艺链中,超精密磨削对光学镜面的表面及亚表面质量影响最大,其加工效果将直接决定抛光等后续加工的效率及可行性。因此,研制大口径光学非球面镜超精密磨床成为提高大口径反射镜制造能力的关键因素之一,而大型光学磨床设计中存在的高刚度、大阻尼及长效稳定性等多因素耦合也使其成为当前极复杂、风险极高的工程问题之一。随着计算机辅助设计和有限元分析等技术的快速发展,计算机以其强大的海量数据处理、计算和仿真能力,在产品设计中所起的作用不断增强。然而,受到当前人工智能水平的限制,计算机在评估、决策等能力上仍存在内在缺陷,特别当处理包含定性分析、条件缺失或相互矛盾的复杂设计任务时,人类丰富的知识经验以及直觉仍起着不可替代的作用。因此,本文以大型超精密光学磨床人机集成设计为研究对象,对人机集成设计的基本原理以及在大型光学磨床设计中的应用进行深入研究。针对大型非球面超精密光学磨床设计中存在的参数耦合、行为矛盾等问题,提出了少轴高刚度构型以及新的力位混合控制策略,并在此基础上详细设计并优化了磨床的结构、控制、检测系统以及关键零部件,最终成功研制出具有1.2米口径光学非球面镜加工能力的大型超精密光学磨床。本文的主要工作及成果归纳如下:一、提出了大型超精密光学磨床人机集成设计的系统架构,定义了符合计算机推理并适合人类经验集成的设计原型,阐述了大型光学磨床集成设计的规范化过程。此外,针对知识表达中存在的语义异构性对磨床集成设计中人机交互和设计协同的影响,提出了基于本体的知识表达和管理体系。在此基础上,创建了包括产品本体、资源本体以及过程本体在内的大型光学磨床人机集成设计领域知识模型,并通过本体映射和本体融合实现了不同领域知识的集成,为大型光学磨床设计知识、经验的重用和共享奠定了基础。二、针对大型超精密光学磨床设计中存在的参数耦合、行为矛盾等难题,提出了基于机器“导航”的智能概念设计方法,并阐述了包括概念生成、概念评估以及概念完善三个阶段的详细设计流程。采用“Z”形映射方法创建了大型光学磨床的功能需求、设计参数以及期望行为概念树,并运用商运动学理论实现了五轴磨床构型的自动生成和优化。在此基础上,分析了大型光学磨床运动空间与静态刚度以及位置伺服高刚性与磨削力控制柔顺性之间的矛盾,阐述了基于启发式思维的矛盾解决策略,并提出了基于虚拟轴原理的少轴构型以及基于进给速度控制的新型力位混合控制策略。三、基于虚拟机床技术,创建了大型光学磨床的三维虚拟模型,完成了磨床机械结构、电气控制以及计量检测等子系统的详细技术设计。在此基础上,运用ANSYS等有限元分析软件对大型光学磨床整机和关键零部件的静、动态特性、抗振性能和热变形进行了分析和优化,并运用Matlab等数值仿真软件对磨床控制系统的参数进行了分析和优化,最终选择出最合适的设计参数来满足大型光学磨床的动力学性能需求。四、针对大型光学磨床超精密轴系等关键零部件进行了详细的设计。提出了基于模糊规则推理的超精密主轴轴承及驱动形式智能选择方法,并构建了超精密静压主轴的几何及有限单元模型。在此基础上,对主轴的动力学及热力学特性进行详细分析,并以此为依据对主轴的结构参数进行几何学优化。此外,提出了一种新的表面节流自补偿大型超精密静压转台,研究了大型转台静压轴承的表面节流和自补偿原理,并分析了静压转台的结构特点以及性能参数。最终,研制出大型超精密光学磨床并进行了精度测试,测试结果验证了磨床设计的有效性。综上所述,大型非球面超精密光学磨床的成功研制,不仅在理论层面验证了人机集成设计的有效性,而且将会为提升我国大型光学零件的制造能力奠定坚实基础,并为我国空间光学、军事遥感等关键领域的发展做出重要贡献。
冀阿强,段晓峰[9](2011)在《基于一种隶属函数的夹具相似度计算模型》文中研究表明针对夹具概念设计过程的复杂性和设计结果的不确定性等缺点,将基于实例推理技术应用于夹具概念设计过程当中。并根据夹具特征和概念设计中的模糊需求,选取三角函数作为隶属函数进行相似度计算,构建相似度计算模型,并将其应用于夹具实例推理过程中,最终实现简化夹具设计过程和提高设计效率的目的。
曹金涛[10](2010)在《多品种变批量产品生产线夹具柔性化研究》文中研究指明随着科学技术的进步,夹具已经从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。机械加工过程越来越柔性化,而目前夹具的柔性化程度已经成为产品快速变换和制造系统新建或重组后运行的瓶颈,将会严重地影响制造系统的设计建造周期、系统生产率、质量和成本。现代制造中迫切需要能够适应产品变化的柔性夹具。本文以目前产品设计过程中应用的特征建模技术、功能论方法和模块化产品设计方法,以及计算机辅助夹具设计(CAFD)等先进理论为技术支撑,对批量随机变化生产条件下,不同规格的产品在一条生产线上进行生产时,对生产线夹具产生的新要求进行了分析和研究;提出了多品种产品混线生产的新型柔性夹具概念和设计方法。首先,利用特征建模技术建立了产品信息模型,通过分析零件相似性,确定了以计算零件相似度为依据的判断产品共线生产的方法。针对可共线生产的产品,分析其对夹具设计的影响,提出了夹具应用中的三个需要解决的问题:调整方式、调整精度和调整时间。然后,从系统论角度出发,分析不同因素对夹具设计的影响,结合系统建模技术建立了夹具空间模型,以夹具空间为基础,利用“切除法”设计柔性夹具设计的思路,可以完成调整方式的设计;根据夹具设计的新成果提出了夹具的运动功能分解,并对运动功能对夹具误差和结构的影响进行了分析,通过控制夹具的设计误差可以完成夹具调整精度的控制;在实现夹具设计的基础上,借鉴准时化生产思想,设计了夹具调控系统,作为生产现场管理生产线进程的手段,解决了柔性夹具应用时的调整时间的问题。最后,引入基于规则的知识推理方法和基于实例的知识推理方法,结合二者的优点建立了以基于“实例+规则”的推理方法为基础的夹具设计流程图;通过这种方法可以实现夹具的自动化设计,提高夹具设计效率。
二、概念设计中的夹具几何特征识别(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、概念设计中的夹具几何特征识别(论文提纲范文)
(1)设计师视角下工业设计奖的设计知识流动研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 提升制造业设计能力的迫切需求 |
1.1.2 设计师提升设计能力的路径有限 |
1.1.3 对工业设计奖的价值反思 |
1.2 研究问题的提出 |
1.3 相关研究综述 |
1.3.1 相关概念界定 |
1.3.2 工业设计奖产生背景及发展 |
1.3.3 工业设计奖研究现状 |
1.3.4 知识流动研究现状 |
1.3.5 设计知识流动研究现状 |
1.4 研究意义 |
1.4.1 理论意义 |
1.4.2 实践意义 |
1.5 研究内容与方法 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究方法 |
1.6 研究框架 |
第二章 工业设计奖与设计知识的关系建构 |
2.1 设计知识 |
2.1.1 知识的研究视角 |
2.1.2 设计知识的内涵 |
2.1.3 设计知识的类别 |
2.1.4 设计知识的来源 |
2.2 工业设计奖与设计知识 |
2.2.1 知识筛选工业设计奖筛选出“优秀设计” |
2.2.2 知识载体: “优秀设计”物化优质设计知识 |
2.3 “优秀设计”中物化的设计知识类别 |
2.3.1 “优秀设计”的标准 |
2.3.2 “优秀设计”包含的四类设计知识 |
2.4 小结 |
第三章 设计师视角下工业设计奖的设计知识流动 |
3.1 知识流动 |
3.1.1 知识流动理论 |
3.1.2 知识流动的主要模型与要素分析 |
3.1.3 知识流动的效果 |
3.2 设计知识流动 |
3.2.1 设计知识流动的概念 |
3.2.2 分布式资源环境下设计知识流动的四个类别 |
3.2.3 第四类设计知识流视阈下设计奖的设计知识流动 |
3.3 “优秀设计”中设计知识流向设计师的动力机制 |
3.3.1 设计师的知识需求是内部驱动力 |
3.3.2 工业设计奖推广本质是外部推动力 |
3.3.3 设计师间的知识势差是客观因素 |
3.3.4 设计知识流动的特征 |
3.4 “优秀设计”中设计知识流向设计师的理论假设 |
3.4.1 设计知识流动模型的要素 |
3.4.2 设计知识流动模型的过程 |
3.4.3 “优秀设计”中设计知识流动的理论模型 |
3.5 小结 |
第四章 基于DKF-GD要素的实证研究 |
4.1 设计知识流动效果的定义 |
4.2 设计知识流动效果影响因素提取 |
4.2.1 通过文献获得影响因素 |
4.2.2 专家访谈获得影响因素 |
4.2.3 变量确定 |
4.3 变量定义与相关假设 |
4.3.1 设计知识特征与接受意愿 |
4.3.2 知识提供者特征与接收意愿 |
4.3.3 知识接受者特征与知识流动效果 |
4.3.4 知识流动渠道特征与知识流动效果 |
4.3.5 知识流动环境特征与知识流动效果 |
4.4 变量设计及测量指标 |
4.4.1 设计知识特征 |
4.4.2 知识提供者特征 |
4.4.3 知识接受者的特征 |
4.4.5 知识流动渠道 |
4.4.6 知识流动环境特征 |
4.4.7 知识流动效果 |
4.5 数据回收及量表质量分析 |
4.5.1 问卷设计与数据回收 |
4.5.2 量表质量分析 |
4.5.3 相关性分析 |
4.6 多元线性回归分析及研究假设的检验 |
4.6.1 回归模型的评估标准 |
4.6.2 知识特征与接收意愿的回归分析 |
4.6.3 知识提供者因素与接受意愿的回归分析 |
4.6.4 知识接收者特征与知识流动效果的回归分析 |
4.6.5 知识流动渠道特征与知识流动效果的回归分析 |
4.6.6 知识流动环境与知识流动效果的回归分析 |
4.7 实证研究的主要结论 |
4.8 小结 |
第五章 基于DKF-GD过程的演化及提升作用研究 |
5.1 基于知识流动的知识演化及影响因素映射关系研究 |
5.1.1 研究目的及方法 |
5.1.2 基于知识流动过程的知识演化 |
5.1.3 基于知识流动的影响因素映射关系 |
5.2 所获设计知识提升设计能力的实验研究 |
5.2.1 实验设计 |
5.2.2 实验结果与分析 |
5.2.3 实验小结与讨论 |
5.3 小结 |
第六章 基于DKF-GD的设计流程构建与实践 |
6.1 设计师获得的设计知识表达与关系建构 |
6.1.1 三类设计知识的提取与表达 |
6.1.2 三类设计知识间的映射关系 |
6.2 设计师应用设计知识的设计创新策略 |
6.3 基于DKF-GD的设计流程 |
6.3.1 总设计流程 |
6.3.2 核心环节 |
6.4 基于DKF-GD的设计实践 |
6.4.1 项目背景及设计需求 |
6.4.2 确定概念方向 |
6.4.3 概念设计 |
6.4.4 案例总结 |
6.5 小结 |
结论 |
研究关键发现 |
DKF-GD模型及发展建议 |
研究创新点 |
研究展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的成果 |
致谢 |
附录 |
附录A 五个国外工业设计奖简介 |
附录B 四个国内工业设计奖简介 |
附录C 专家访谈提纲 |
附录D 专家访谈获得的影响因素整理 |
附录E 设计奖设计知识流动影响因素调查问卷 |
附录F 知识演化及映射关系研究所使用“优秀设计” |
附录G 参与知识演化及映射关系研究的设计师信息 |
附录H 知识演化及映射关系研究的访谈提纲 |
附录I 参与实验的设计师信息 |
附录J 实验所使用的“优秀设计” |
附录K 设计师在概念发散阶段检索的54个“优秀设计” |
(2)复杂工况材料力学性能原位测试装备设计与试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.2 材料力学性能测试技术国内外现状 |
1.2.1 单一工况力学性能测试技术的国内外现状 |
1.2.2 复杂工况材料力学性能测试技术国内外现状 |
1.2.3 原位监测技术国内外现状 |
1.3 本文主要研究工作 |
第2章 材料力学性能测试与校准的试验理论 |
2.1 力学性能试验理论分析 |
2.2 单一工况材料力学性能测试理论 |
2.2.1 拉伸工况测试理论 |
2.2.2 扭转工况测试理论 |
2.2.3 弯曲工况测试理论 |
2.2.4 纳米压痕原位分析理论 |
2.3 复杂工况材料力学性能测试理论 |
2.3.1 复杂工况下材料损伤理论 |
2.3.2 复杂工况应力状态分析理论 |
2.3.3 复杂工况分数维量化分析理论 |
2.4 本章小结 |
第3章 测试装备结构设计分析 |
3.1 测试装备功能需求分析 |
3.1.1 测试装备期望功能分析 |
3.1.2 测试装备功能配置分析 |
3.2 测试装备结构设计分析 |
3.2.1 拉伸模块设计分析 |
3.2.2 扭转模块设计分析 |
3.2.3 弯曲模块设计分析 |
3.2.4 纳米压痕及原位观测模块设计分析 |
3.3 整机静动态特性分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 测试装备误差分析与精度校准 |
4.1 复杂工况材料力学性能原位测试装备集成与误差分析 |
4.2 拉伸模块误差分析与校准 |
4.2.1 夹具同轴度误差分析 |
4.2.2 滚珠丝杠柔度分析 |
4.2.3 拉伸模块机架柔度分析 |
4.2.4 拉伸模块性能分析 |
4.3 扭转模块误差分析与校准 |
4.3.1 扭转同轴度误差分析 |
4.3.2 扭转模块机架柔度分析 |
4.3.3 扭转模块性能分析 |
4.4 弯曲模块误差分析与校准 |
4.4.1 弯曲模块摩擦力分析 |
4.4.2 弯曲模块机架柔度分析 |
4.4.3 弯曲功能模块偏移量和跨距对测试结果的影响分析 |
4.4.4 弯曲模块性能分析 |
4.5 纳米压痕模块误差分析与校准 |
4.5.1 纳米压痕试验模块误差分析 |
4.5.2 纳米压痕模块性能分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 典型金属材料力学性能原位试验 |
5.1 单一工况材料力学性能原位测试 |
5.1.1 交变扭转工况下材料力学性能原位测试 |
5.1.2 弯曲工况下材料力学性能原位测试 |
5.1.3 纳米压痕原位测试与拉伸原位测试对比分析 |
5.2 复杂工况材料力学性能原位测试 |
5.2.1 扭转预应力下材料拉伸力学性能原位测试 |
5.2.2 预应力下材料弯曲力学性能原位测试 |
5.2.3 拉伸-扭转复杂工况力学性能原位测试与工况维度分析 |
5.2.4 复杂工况力学性能原位测试结论 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
参考文献 |
作者简介与攻读学位期间的主要研究成果 |
致谢 |
(3)复杂机电产品概念设计原理方案博弈决策与优化的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 机电产品概念设计原理方案决策的研究现状 |
1.2.1 概念设计原理方案生成 |
1.2.2 概念设计原理方案决策 |
1.2.3 概念设计原理方案优化 |
1.3 博弈理论在产品设计决策中的研究现状及发展 |
1.3.1 基于博弈理论下的产品开发应用研究 |
1.3.2 博弈理论在机电产品原理方案决策的适用性 |
1.3.3 面向机电产品原理方案决策的博弈理论关键技术研究 |
1.4 课题的来源、研究意义和研究内容 |
1.4.1 课题的来源 |
1.4.2 课题的研究意义 |
1.4.3 课题的研究内容 |
1.5 本课题的预期目标及论文组织结构 |
第二章 基于功能设计准则的初始原理方案筛选 |
2.1 引言 |
2.2 面向初始原理方案快速筛选的基本流程 |
2.2.1 功能设计准则定义 |
2.2.2 功能设计准则生成 |
2.2.3 多准则博弈决策模型构建 |
2.2.4 围绕最优功能设计准则的方案快速筛选 |
2.3 实例验证-小型室内货物传送机电装置 |
2.3.1 传送装置的功能设计准则获取 |
2.3.2 基于合作博弈的功能设计准则优选 |
2.3.3 基于最优功能设计准则的初始传送装置原理方案筛选 |
2.4 本章小结 |
第三章 面向新设计原理方案的非合作-合作串行博弈决策 |
3.1 引言 |
3.2 面向整体设计利益最大化的原理方案串行博弈模型构建 |
3.2.1 建模流程 |
3.2.2 博弈策略划分 |
3.2.3 基于非合作博弈的纳什均衡解获取 |
3.2.4 基于合作博弈模型的最优原理方案求解 |
3.3 实例验证-功能性晾衣架 |
3.3.1 功能性晾衣架的博弈策略求解 |
3.3.2 面向均衡需求的原理方案非合作博弈决策 |
3.3.3 面向整体设计期望的原理方案合作博弈决策 |
3.4 与TOPSIS决策方法的比较 |
3.5 本章小结 |
第四章 面向适应性设计原理方案的Shapley值法博弈决策模型 |
4.1 引言 |
4.2 面向经济性技术性综合最优的原理方案Shapley值求解 |
4.2.1 构建基于定性和定量评价目标的方案决策矩阵 |
4.2.2 融合多决策专家的评价数据 |
4.2.3 基于Shapley值法的原理方案博弈求解 |
4.3 实例验证-采煤机摇臂调高装置 |
4.3.1 构建摇臂调高原理方案初始决策矩阵 |
4.3.2 建立摇臂调高转置的方案价值矩阵 |
4.3.3 基于联盟博弈的摇臂调高方案最优决策验证 |
4.4 与其他方法的比较 |
4.4.1 Shapley值法与理想点法、ELECTREⅠ法对比 |
4.4.2 原理方案中经济性和技术性目标的博弈规律分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于原理解性能价值的原理方案优化 |
5.1 引言 |
5.2 概念产品设计中原理解性能价值求解 |
5.2.1 原理解性能价值定义与计算 |
5.2.2 基于DSM的产品核心分功能获取 |
5.2.3 构建产品性能-分功能关联矩阵 |
5.2.4 构建产品原理解-性能关联矩阵 |
5.2.5 原理解性能价值驱动的原理方案优化 |
5.3 实例验证-中厚煤层双滚筒采煤机 |
5.3.1 获取采煤机核心功能模块 |
5.3.2 构建采煤机的性能-分功能关联矩阵 |
5.3.3 构建采煤机的原理解-性能关联矩阵 |
5.3.4 采煤机原理方案优化与结果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 原理方案博弈决策的原型系统与工程实例 |
6.1 引言 |
6.2 原型系统实现 |
6.2.1 系统开发平台及编程语言 |
6.2.2 系统中各项功能模块设计 |
6.2.3 数据库设计 |
6.3 工程实例-采煤机的截割部减速传动装置 |
6.3.1 概念设计知识管理以及功能建模模块 |
6.3.2 原理方案决策模块 |
6.3.3 基于非合作-合作博弈的原理方案决策模块 |
6.3.4 基于Shapely值法的原理方案决策模块 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 论文工作总结 |
7.2 创新点 |
7.3 不足及进一步研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
1 作者简历 |
2 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
3 参与的科研项目及获奖情况 |
4 专利 |
学位论文数据集 |
(4)基于知识的乘用车总装线数字化工艺设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写词表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 我国乘用车总装线工艺设计行业发展现状 |
1.1.2 我国乘用车总装线工艺设计行业面临的挑战 |
1.2 课题来源 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 相关领域国内外研究现状 |
1.4.1 乘用车总装线工艺设计中的智能制造技术和方法 |
1.4.2 乘用车总装线工艺设计知识表示与建模方法 |
1.4.3 乘用车总装线工艺设计知识重用方法 |
1.4.4 乘用车总装线设备/设施3D数模虚拟装配理论与方法 |
1.5 现有研究存在的问题与不足 |
1.6 研究内容与组织结构 |
第2章 基于知识的乘用车总装线数字化工艺设计需求分析及体系架构 |
2.1 引言 |
2.2 乘用车总装线工艺设计内容及需求分析 |
2.2.1 乘用车总装生产过程分析 |
2.2.2 乘用车总装线工艺设计基本要素 |
2.2.3 乘用车总装线工艺设计内容及存在的问题 |
2.3 基于知识的乘用车总装线数字化工艺设计方法体系架构 |
2.3.1 基于知识的乘用车总装线数字化工艺设计方法 |
2.3.2 基于知识的乘用车总装线数字化工艺设计平台总体架构 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于本体与复杂网络理论的乘用车总装线工艺设计知识建模方法 |
3.1 引言 |
3.2 乘用车总装线工艺设计知识分析 |
3.2.1 设计知识特点和分类方法 |
3.2.2 显性知识与隐性知识的内涵 |
3.2.3 设计人员行为分析 |
3.3 显性工艺设计知识本体建模 |
3.3.1 本体技术简介 |
3.3.2 乘用车总装线工艺设计本体 |
3.3.3 设计任务和设计知识的统一向量化表示 |
3.4 隐性工艺设计知识复杂网络建模 |
3.4.1 3D-CNM构建 |
3.4.2 3D-CNM结构 |
3.4.3 3D-CNM统计特性 |
3.5 案例分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于关联-经验-需求的乘用车总装线工艺设计知识智能推送方法 |
4.1 引言 |
4.2 工艺设计知识推送原则及CED方法框架 |
4.2.1 乘用车总装线工艺设计知识智能推送原则 |
4.2.2 CED方法框架 |
4.3 基于本体和3D-CNM的设计知识智能推送 |
4.3.1 客观关联度 |
4.3.2 基于设计人员反馈的主观关联度 |
4.3.3 基于集体智慧的主观关联度 |
4.3.4 整体关联度 |
4.3.5 设计人员对设计知识的需求度 |
4.3.6 设计知识推送方法 |
4.4 案例分析 |
4.4.1 实验准备工作 |
4.4.2 CED算法分析 |
4.4.3 对比实验分析 |
4.4.4 总结分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于装配知识模型的乘用车总装线3D数模智能装配方法 |
5.1 引言 |
5.2 乘用车总装线3D数模装配过程分析 |
5.2.1 乘用车总装线3D数模层级和分类 |
5.2.2 乘用车总装线3D数模装配特点 |
5.3 乘用车总装线3D数模装配特征识别方法 |
5.3.1 投影图轮廓识别与OBB构造方法 |
5.3.2 投影图轮廓边的可见性判断与轮廓图主方向判断 |
5.3.3 特定安装面有效性检验 |
5.4 基于装配知识模型的装配方案推送 |
5.4.1 装配知识模型定义 |
5.4.2 装配方案推送 |
5.5 乘用车总装线3D数模装配意图识别方法 |
5.6 案例分析 |
5.6.1 案例基本信息 |
5.6.2 实验人员及实验方法 |
5.6.3 实验结果分析 |
5.7 本章小结 |
第6章 基于知识的乘用车总装线数字化工艺设计平台 |
6.1 平台开发背景 |
6.2 平台开发设计与实现 |
6.2.1 平台开发思路 |
6.2.2 智能装配功能 |
6.2.3 平台功能模块 |
6.2.4 平台数据集成 |
6.2.5 平台开发工具与运行环境 |
6.3 平台应用实例 |
6.3.1 设计信息管理 |
6.3.2 设计任务分配 |
6.3.3 设计知识推送 |
6.3.4 智能装配 |
6.3.5 应用效果分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 未来研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间取得的学术成果 |
附录B 攻读学位期间参与的科研项目 |
附录C 与本文相关的项目验收报告 |
附录D 与本文相关的软件着作权 |
(5)产品概念设计中基于知识流的语义化知识管理关键技术及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究问题 |
1.1.3 研究意义 |
1.2 主要概念界定 |
1.2.1 概念设计 |
1.2.2 知识流 |
1.2.3 知识建模 |
1.3 相关研究综述与评析 |
1.3.1 产品设计知识管理相关研究及述评 |
1.3.2 知识流相关研究及述评 |
1.3.3 设计知识建模技术相关研究及述评 |
1.3.4 设计知识获取技术相关研究及述评 |
1.4 研究思路与内容结构 |
1.4.1 研究思路 |
1.4.2 内容结构 |
1.5 研究方法与技术路线 |
1.5.1 研究方法 |
1.5.2 技术路线 |
1.6 主要创新之处 |
2 产品概念设计中基于知识流的语义化知识管理技术框架研究 |
2.1 基础理论概述 |
2.1.1 知识管理的SECI模型理论 |
2.1.2 设计知识流相关理论 |
2.1.3 语义化相关理论 |
2.2 概念设计知识管理中的知识流分析与建模 |
2.2.1 知识管理过程中的知识流分析与建模 |
2.2.2 概念设计过程中的知识流分析与建模 |
2.3 基于知识流的语义化知识管理技术框架设计研究 |
2.3.1 需求分析 |
2.3.2 结构和组成 |
2.3.3 功能和应用 |
2.4 本章小结 |
3 产品概念设计中基于知识流的多维设计知识统一建模技术研究 |
3.1 多维设计知识的统一建模技术体系研究 |
3.1.1 多维设计知识统一建模需求分析 |
3.1.2 多维设计知识分类与定义 |
3.1.3 多维设计知识统一建模技术体系构建 |
3.2 多维设计知识的统一建模技术实现 |
3.2.1 对象-流程双核知识建模 |
3.2.2 设计组织知识建模 |
3.2.3 设计资源知识建模 |
3.2.4 设计准则知识建模 |
3.2.5 设计案例知识建模 |
3.3 多维设计知识的语义化表示技术实现 |
3.3.1 对象-流程双核知识的本体构建 |
3.3.2 设计资源和设计组织的语义标注 |
3.4 本章小结 |
4 产品概念设计中基于知识流的设计过程知识语义建模技术研究 |
4.1 设计过程知识的语义建模技术体系研究 |
4.1.1 设计过程知识语义建模需求分析 |
4.1.2 设计过程知识语义建模技术体系构建 |
4.2 设计过程知识的语义建模技术实现 |
4.2.1 设计流程知识语义建模技术实现 |
4.2.2 设计流和知识流集成建模技术实现 |
4.3 设计过程知识的语义化表示技术实现 |
4.3.1 可配置流程模板的语义化表示 |
4.3.2 可配置知识组件的内容构建及语义标注 |
4.4 本章小结 |
5 产品概念设计中基于知识流的组织内外设计知识获取技术研究 |
5.1 组织内设计过程知识获取技术研究 |
5.1.1 设计过程知识获取的需求分析 |
5.1.2 设计过程知识获取的实验设计 |
5.1.3 设计过程知识获取的技术实现 |
5.2 组织外设计领域知识获取技术研究 |
5.2.1 设计领域知识获取的需求分析 |
5.2.2 设计领域知识获取的实验设计 |
5.2.3 设计领域知识获取的技术实现 |
5.3 本章小结 |
6 产品概念设计中基于知识流的语义化知识管理关键技术应用研究 |
6.1 应用系统总体设计 |
6.1.1 应用需求与总体思路 |
6.1.2 应用系统功能模块设计 |
6.1.3 应用系统用例图设计 |
6.1.4 应用系统开发与运行环境 |
6.2 统一建模技术支撑的设计知识本体管理系统设计与实现 |
6.2.1 本体管理系统的功能设计 |
6.2.2 本体管理系统的功能实现 |
6.3 语义标注技术支撑的设计资源管理系统设计与实现 |
6.3.1 资源管理系统的功能设计 |
6.3.2 资源管理系统中资源存储的实现方案 |
6.3.3 资源管理系统的功能实现 |
6.4 多视图技术支撑的设计知识检索及可视化系统设计与实现 |
6.4.1 知识检索及可视化系统的设计 |
6.4.2 可视化检索中的控制与同步 |
6.4.3 知识检索及可视化系统的功能实现 |
6.5 双层模块化封装技术支撑的概念设计辅助系统设计与实现 |
6.5.1 概念设计辅助系统的功能设计 |
6.5.2 概念设计辅助系统中可配置知识组件的交互机制 |
6.5.3 概念设计辅助系统的功能实现 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 研究总结 |
7.2 研究不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 制退机部件的对象-流程双核知识本体OWL形式化表示 |
附录B 攻读博士学位期间论文发表与录用情况 |
附录C 攻读博士学位期间参与科研项目及获奖情况 |
(6)基于MBD的复杂零件数字化检测技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 基于MBD的数字化检测技术国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 课题研究目的与意义 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究意义 |
1.4 课题来源及内容章节安排 |
1.5 本章小结 |
第2章 基于MBD的数字化检测系统简介 |
2.1 数字化检测原理 |
2.1.1 数字化检测技术原理 |
2.1.2 数字化检测设备原理 |
2.2 MBD技术 |
2.3 基于MBD的数字化检测工艺技术体系 |
2.3.1 检测工艺规划 |
2.3.2 检测工艺优化 |
2.3.3 检测工艺审签 |
2.3.4 检测实施与结果表达 |
2.3.5 产品质量分析 |
2.3.6 数据传递与管理 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于MBD的检测数据提取与组织应用技术 |
3.1 基于MBD的检验规划工艺模型定义 |
3.2 CATIA V5系统二次开发工具简介 |
3.2.1 CATIA V5简介 |
3.2.2 CATIA二次开发简介 |
3.2.3 CAA V5应用框架技术 |
3.3 CATIA模型MBD数据的提取与分析 |
3.3.1 新一代GPS标准内容 |
3.3.2 MBD数据集的详细构成 |
3.3.3 MBD数据提取与分析 |
3.4 数字化检测特征识别 |
3.4.1 模型B-Rep信息提取 |
3.4.2 过渡特征识别与抑制 |
3.4.3 特征的识别技术概述 |
3.4.4 特征识别与提取 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于实时重构的复杂曲面自适应布点技术 |
4.1 复杂曲面数字化检测方法研究 |
4.2 自由曲面总体测量点规划 |
4.3 自由曲面拟合原理 |
4.4 实时重构的布点策略 |
4.5 本章小结 |
第5章 数字化检测路径优化与测量机驱动技术 |
5.1 基于多色集合理论的三坐标测量机检测路径研究 |
5.1.1 多色集合理论 |
5.1.2 测量路径规划研究 |
5.2 基于多色集合理论的路径规划 |
5.2.1 多色集合理论约束模型建立 |
5.2.2 全局检测路径规划 |
5.3 标准DMIS程序生成 |
5.4 三坐标测量机驱动 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文 |
(7)面向产品概念设计的隐性知识转化模型构建及重用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 产品概念设计研究 |
1.2.2 工业设计领域知识研究 |
1.2.3 隐性知识转化及重用研究 |
1.3 论文背景与课题来源 |
1.4 论文研究内容与组织 |
1.4.1 研究目标与内容 |
1.4.2 研究思路与方法 |
1.4.3 论文的组织和研究框架 |
第2章 产品概念设计隐性知识相关理论研究 |
2.1 产品概念设计与知识 |
2.1.1 产品概念设计与知识演化 |
2.1.2 产品概念设计过程中的知识 |
2.2 产品概念设计认知模式 |
2.2.1 一般认知模式 |
2.2.2 产品语义认知模式 |
2.2.3 感性认知模式 |
2.3 设计领域隐性知识 |
2.3.1 感知与偏好 |
2.3.2 多维感知 |
2.3.3 用户隐性知识 |
2.3.4 设计隐性知识 |
2.3.5 产品隐性知识 |
2.4 小结 |
第3章 面向产品概念设计的隐性知识获取及表征 |
3.1 隐性知识来源 |
3.1.1 用户需求与认知 |
3.1.2 设计者设计经验 |
3.1.3 产品造型价值 |
3.2 隐性知识获取 |
3.2.1 基于情感分析的隐性知识获取 |
3.2.2 基于认知实验的隐性知识获取 |
3.2.3 认知实验与机床领域知识获取 |
3.3 基于FA-CA的隐性知识分析 |
3.3.1 SD数据获取 |
3.3.2 初始情感意象的因子分析 |
3.3.3 因子载荷的聚类分析 |
3.3.4 实例验证 |
3.4 基于多维变量感性工学的隐性知识映射模型 |
3.4.1 基于MVKE的隐性知识映射模型构建 |
3.4.2 基于MVKE的隐性知识映射模型构建实例 |
3.4.3 基于MVKE的隐性知识映射模型评估 |
3.5 基于图解语义和可拓关联的隐性知识表征方法 |
3.5.1 产品概念设计过程表征 |
3.5.2 设计知识的可拓表征 |
3.5.3 产品可拓图解语义表征与拓展实例库 |
3.5.4 概念设计图解语义表达 |
3.5.5 基于可拓图解语义聚类的实例库 |
3.6 小结 |
第4章 面向产品概念设计的隐性知识转化模型构建 |
4.1 产品概念设计中知识传递研究 |
4.1.1 产品设计过程知识传递机制分析 |
4.1.2 设计师与用户之间的认知差异 |
4.1.3 产品概念设计隐性知识的组织、传递和运用 |
4.2 面向产品概念设计的隐性知识转化模型构建 |
4.2.1 隐性知识转移外显模型 |
4.2.2 隐性知识转移螺旋模型 |
4.2.3 用户隐性知识和设计隐性知识的匹配模型 |
4.3 基于潜在语义分析和感性工学的隐性知识匹配方法 |
4.3.1 潜在语义分析方法 |
4.3.2 基于潜在语义分析和感性工学的方法 |
4.3.3 实例验证 |
4.4 小结 |
第5章 基于灰色关联分析的TOPSIS隐性知识收敛方法研究 |
5.1 设计决策支持数据库构建方法 |
5.1.1 基于线性回归的决策支持数据库构建 |
5.1.2 基于神经网络的决策支持数据库构建 |
5.2 灰色关联分析法 |
5.2.1 灰色关联分析法基本原理 |
5.2.2 灰色关联分析法基本步骤 |
5.3 传统TOPSIS法 |
5.4 基于属性值类型的TOPSIS法 |
5.4.1 属性值规范化 |
5.4.2 距离计算 |
5.5 基于灰色关联分析的TOPSIS法 |
5.5.1 基于灰色关联系数的TOPSIS法 |
5.5.2 基于灰色关联度的TOPSIS法 |
5.5.3 基于灰色关联分析的改进TOPSIS法 |
5.6 实例验证 |
5.7 小结 |
第6章 TKRB-CACD原型系统研究与应用 |
6.1 概述 |
6.2 TKRB-CACD系统设计的整体思路 |
6.3 系统框架 |
6.3.1 网络结构 |
6.3.2 系统技术实现 |
6.4 TKRB-CACD系统功能及实现 |
6.4.1 TKRB-CACD系统功能模块 |
6.4.2 TKRB-CACD系统功能模块实现 |
6.5 TKRB-CACD系统应用成果展示 |
6.6 小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 论文总结 |
7.2 研究创新点 |
7.3 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 抓取京东网打印机评论Python代码 |
附录B 攻读学位期间已发表学术论文目录 |
附录C 攻读学位期间参与科研项目(与论文相关) |
图版 |
图目录 |
表目录 |
(8)大型非球面超精密光学磨床设计关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 大型超精密光学磨床设计 |
1.2.1 大型光学磨床的设计需求 |
1.2.2 大型光学磨床的设计准则 |
1.2.3 超精密光学磨床设计方法 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 设计理论及方法的发展及现状 |
1.3.2 超精密磨床的概念设计 |
1.3.3 超精密磨床的详细设计 |
1.3.4 大型超精密光学磨床现状 |
1.4 课题提出及研究目的 |
1.5 研究内容与论文章节安排 |
第二章 大型超精密光学磨床人机集成设计方法 |
2.1 引言 |
2.2 人机集成设计方法基本原理 |
2.2.1 设计架构 |
2.2.2 设计原型 |
2.3 基于本体的大型光学磨床设计知识管理 |
2.3.1 磨床设计知识本体建模 |
2.3.2 本体集成方法和技术 |
2.4 本章小结 |
第三章 面向行为矛盾解决的大型光学磨床概念设计 |
3.1 引言 |
3.2 基于机器“导航”的智能概念设计方法 |
3.2.1 智能概念设计基本架构 |
3.2.2 智能概念设计执行过程 |
3.3 大型光学磨床概念生成与评估 |
3.3.1 磨床设计概念生成 |
3.3.2 基于商运动学的磨床构型设计 |
3.4 基于虚拟轴原理的少轴构型磨床设计 |
3.4.1 运动空间与刚度矛盾及解决策略 |
3.4.2 少轴构型与虚拟轴原理 |
3.4.3 少轴构型磨床的运动学优化 |
3.5 超精密磨床力位混合控制策略 |
3.5.1 刚柔相济矛盾及解决策略 |
3.5.2 力位混合控制策略 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于动力学的大型光学磨床优化设计方法 |
4.1 引言 |
4.2 大型超精密光学磨床技术设计 |
4.2.1 超精密磨床结构设计 |
4.2.2 磨床电气控制系统设计 |
4.2.3 磨床检测系统设计 |
4.3 大型超精密光学磨床动力学性能优化 |
4.3.1 结构动力学优化 |
4.3.2 热力学分析及优化 |
4.3.3 控制系统分析及参数优化 |
4.4 本章小结 |
第五章 大型超精密光学磨床详细设计与实现 |
5.1 引言 |
5.2 大型超精密光学磨床静压主轴设计 |
5.2.1 基于经验的轴承及驱动设计 |
5.2.2 超精密静压主轴参数设计 |
5.2.3 基于动力学模型的几何学优化 |
5.2.4 主轴热力学分析及优化 |
5.3 表面节流自补偿超精密液体静压转台设计 |
5.3.1 表面节流自补偿原理 |
5.3.2 液体静压转台设计方案 |
5.3.3 静压转台性能分析 |
5.4 大型超精密光学磨床开发与实现 |
5.4.1 磨床样机及具体参数 |
5.4.2 磨床误差检测 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 论文的主要贡献与创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间研究成果 |
致谢 |
(9)基于一种隶属函数的夹具相似度计算模型(论文提纲范文)
1 引言 |
2 基于实例的推理 |
3 相似度算法 |
4 相似度计算模型 |
5 相似度计算过程 |
6 实例验证 |
7 结束语 |
(10)多品种变批量产品生产线夹具柔性化研究(论文提纲范文)
目录 |
摘要 |
Abstract |
插图索引 |
附表索引 |
第1章 绪论 |
1.1 课题的提出和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 柔性夹具 |
1.2.2 计算机辅助夹具设计(CAFD) |
1.2.3 可重构夹具 |
1.3 论文的主要研究内容 |
第2章 基于共用生产线生产的产品族 |
2.1 产品信息模型 |
2.1.1 特征的定义和分类 |
2.1.2 基于特征的零件建模 |
2.2 可共线生产的产品族 |
2.2.1 零件的相似性 |
2.2.2 可共线生产的产品 |
2.3 产品相似度计算 |
2.3.1 相似度计算问题 |
2.3.2 几何特征相似度 |
2.3.3 工艺过程相似度 |
2.3.4 制造属性相似性计算 |
2.4 产品举例 |
本章小结 |
第3章 基于可共线产品的柔性夹具 |
3.1 生产线柔性夹具要求分析 |
3.2 基于可共线产品的柔性夹具 |
3.2.1 夹具工作原理 |
3.2.2 夹具整体结构 |
本章小结 |
第4章 夹具空间 |
4.1 夹具设计过程分析 |
4.2 从系统论看夹具设计 |
4.2.1 工件因素 |
4.2.2 机床因素 |
4.2.3 夹具本身结构 |
4.3 夹具空间的概念 |
4.3.1 夹具空间定义 |
4.3.2 设计方法 |
本章小结 |
第5章 夹具的运动功能分析 |
5.1 柔性夹具的运动能力 |
5.2 夹具运动功能对定位误差的影响 |
5.2.1 定位误差计算模型 |
5.2.2 三类典型定位方式下的定位误差分析 |
5.3 设计实例 |
本章小结 |
第6章 夹具设计流程及调节系统 |
6.1 知识推理方法简介 |
6.1.1 基于规则的知识推理方法 |
6.1.2 基于实例的知识推理方法 |
6.1.3 "实例+规则"的混合推理方法 |
6.1.4 夹具设计流程 |
6.2 夹具调控系统 |
6.2.1 准时化生产简介 |
6.2.2 车间生产管理现状分析 |
6.2.3 车间管理流程 |
6.2.4 生产组织方式的选择 |
本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、概念设计中的夹具几何特征识别(论文参考文献)
- [1]设计师视角下工业设计奖的设计知识流动研究[D]. 周坤. 广东工业大学, 2020(05)
- [2]复杂工况材料力学性能原位测试装备设计与试验研究[D]. 李聪. 吉林大学, 2020(08)
- [3]复杂机电产品概念设计原理方案博弈决策与优化的研究[D]. 景立挺. 浙江工业大学, 2020(02)
- [4]基于知识的乘用车总装线数字化工艺设计方法研究[D]. 殷希彦. 武汉理工大学, 2020
- [5]产品概念设计中基于知识流的语义化知识管理关键技术及其应用研究[D]. 傅柱. 南京理工大学, 2018(07)
- [6]基于MBD的复杂零件数字化检测技术研究[D]. 叶文静. 沈阳航空航天大学, 2017(08)
- [7]面向产品概念设计的隐性知识转化模型构建及重用研究[D]. 刘征宏. 贵州大学, 2016(05)
- [8]大型非球面超精密光学磨床设计关键技术研究[D]. 洪海波. 上海交通大学, 2016(03)
- [9]基于一种隶属函数的夹具相似度计算模型[J]. 冀阿强,段晓峰. 航天制造技术, 2011(05)
- [10]多品种变批量产品生产线夹具柔性化研究[D]. 曹金涛. 兰州理工大学, 2010(04)