基于工序切削体的三维公差模型

在工序特征识别的基础上,提出了一种基于工序切削体的三维公差建模方法。该方法视毛坯模型为零件模型和工序切削体集合的装配体,利用小位移旋量描述零件和工序切削体的公差旋量,计算各旋量的变动约束;构建工序切削体集合的公差网络图,探讨设计公差在工序公差网络中的传播机制,建立工序公差累积模型,为工序公差设计提供基础。最后,通过实例验证该方法的有效性,并说明基于该建模理论的工序公差分配方法。     

基于装配工艺仿真的车门公差分配优化方法研究

车身、车门零部件公差对车门装配质量具有重要影响,而轿车车门装配偏差不仅影响汽车外观质量,还关系到汽车企业的制造成本。鉴于此,对后车门装配工艺影响因素进行分析,通过装配工艺仿真建立了车门偏差关系模型。在此基础上,提出基于成本和Taguchi过程能力指数的综合公差优化分配模型,进而利用粒子群算法对建立的模型进行优化计算,得到车身、车门各关键测点的公差结果,为面向整车匹配质量的车身、车门零部件制造与质量评价提供了有效的理论依据。     

数控机床导轨滑块结合部组建模与参数辨识方法研究

提出理论建模-动态试验-多目标优化技术的广义结合部组参数辨识方法,该方法在综合考虑结合部组与被连接件间的双重耦合特性、构建导轨滑块系统广义等效结合部组模型的基础上,通过结构凝聚技术降低计算成本保证计算精度,最终推导得到约束状态下以阻抗形式表达的整体动力学模型,基于未知传递函数/阻抗数据信息获取,将理论建模、动态试验与多目标优化问题求解相结合对结合部参数进行辨识。实例表明,该广义结合部组参数辨识方法的辨识精度较高,模态频率及频响函数的误差非常小,该辨识方法有效。     

基于混合粒子群算法的多目标柔性Job-Shop调度方法

针对经典Job-Shop调度问题的局限性,提出了以时间、成本、质量三者综合为优化目标,具有柔性Job-Shop车间调度的优化模型.给出了优化目标的计算方法,并设计了混合粒子群算法,给出了使用此算法求解模型的具体实现过程.模型采用工序能力指数对质量目标进行量化,并采用综合评判线性加权模型解决柔性Job-Shop算法的权重选择问题,使决策者能够根据实际情况选择优化目标的偏好解.通过一个车间调度问题的实例验证了此调度模型和算法的有效性.     

基于改进PSO的复杂机械产品装配质量在线优化

通过构建面向装配精度的质量控制点公差分配模型,实现了装配过程中不同类型质量控制点间非线性耦合关系的量化表达,揭示装配误差累积规律;利用混沌理论与双阶段变异策略对多目标粒子群算法进行了改进;在装配过程开始前,计算各质量控制点公差初始分配结果,当上游质量控制点根据初始分配结果被实例化后,启动再分配机制,结合实例化数据对公差分配模型再次求解,为后续质量控制点实例化提供决策支持,实现装配质量在线优化和前馈控制;以某型主锥总成装配过程中选垫与主齿螺母拧紧工序为例,验证了理论的有效性和可行性.     

基于齿面印痕控制的弧齿锥齿轮公差优化设计

应用基于特征变动的三维公差建模理论和传递矩阵累积方法,建立了系统综合安装误差与弧齿锥齿轮4个当量错位量的关系.给出了考虑安装误差的齿面接触分析算法,并对齿面印痕数字化特征完成了定义.以齿面啮合印痕相对于安装误差的敏感度为优化目标函数,在满足传动性能要求和成本限制的情况下,应用遗传算法对零部件精度进行优化.以弧齿锥齿轮为例,通过对优化前后啮合印痕、传动误差的比较,验证了该公差优化方法的可行性.     

生鲜农产品冷链物流过程优化研究

生鲜农产品一般物流过程包括从采收到销售的若干独立的物流单元,通过模型抽象对物流过程中的能耗、数量损耗和质量水平进行清晰界定。以各物流单元的时间和温度为决策变量,以时限和制冷条件为耦合约束,以能耗、数量和质量的损耗最低为优化目标,建立生鲜农产品多目标冷链物流过程优化模型,并设计基于带精英策略的非支配排序的遗传算法(NSGA-Ⅱ)的求解过程。针对久通物联企业冷鲜肉物流过程的优化研究发现：在不同的约束目标下,企业可获得多种最优的时间温度组合方案供决策者选择;冷鲜肉多目标优化解集结果可分为3类,其中冷鲜肉宰杀时间对整个物流过程的损耗成本和质量水平有较大影响,在通过仿真获得的数据中有一半以上的数据受宰杀时间影响。随着剩余质量水平要求的提高,各物流单元温度下降对损耗成本的影响逐渐减小,尤其是剩余质量水平要求在86.4%以上时,几乎不受影响。此时在既定的成本目标下,企业可以尽可能提高制冷条件以提高冷鲜肉质量水平。     

面向客户定制需求的机械产品选配方法

提出MC生产模式下面向客户定制的机械产品选配模型,该模型集关联图模型和产品层次装配模型于一体,并在模型中引入端口、规则、约束等数据对象,可以很好地表达产品所蕴涵的知识、关系及经验,运用该模型可以对零部件进行初步选择.提出一种基于离差最大化和CWGA算子相结合的不确定多属性群决策方法对初选后的零部件组合进行优化选择.给出了某内燃机曲柄连杆机构选配示例,对提出的选配方法进行了验证.     

配电网多目标经济性优化模型和算法

针对城镇配电网中按电压等级选择同一截面导线的不合理性,基本算法的罚函数处理约束稳定性不强和寻优运算差等问题,利用经济电流密度概念、多目标规划理论和遗传算法,研究实数编码并行优化、动态罚函数约束、配电网路径与潮流自识别解码等方法,提出了配电网络多目标经济性优化模型及其算法。通过10kV配电网实例验证表明,该方法提高解的搜索精度,实现规划线路长度和导线截面策略因子并行优化,得到最小投资费用的优化方案。     

农村区域配电网优化模型和算法的研究

针对城镇配电网中按电压等级选择同一截面导线的不合理性,基本算法的罚函数处理约束稳定性不强和寻优运算差等问题,利用经济电流密度概念、多目标规划理论和遗传算法,研究实数编码并行优化、动态罚函数约束、配电网路径与潮流自识别解码等方法,提出了配电网络多目标经济性优化模型及其算法。通过10kV配电网实例验证表明,该方法提高解的搜索精度,实现规划线路长度和导线截面策略因子并行优化,得到最小投资费用的优化方案。     

基于雅可比旋量理论的公差优化分配

以雅可比旋量理论为基础,建立了尺寸公差和形位公差综合优化分配模型。首先在公差模型中计算了空间尺寸链传递累积形成的装配误差,并以设计规定的装配功能要求作为公差优化分配的约束条件,以加工总成本最小为优化目标函数,采用遗传算法求解,得到优化的尺寸公差和形位公差。将此方法应用于某齿轮泵装配体的公差优化分配算例中,在保证装配质量的前提下实现了加工总成本最低的公差优化分配。     

精密光机系统多敏感轴装配精度分析与装配工艺优化

精密光机系统是对地、空、海探测与制导装备中的核心部件,其光轴、惯导轴、机械轴等多敏感轴的精密装配是影响系统最终性能的关键环节之一。以某型装备为研究对象,通过分析该类精密光机系统的装配特点,将多敏感轴的精密装配问题转换为舱体对接时的角偏问题,并进行了阐述和定义;在此基础上,建立了多敏感轴装配过程的角偏误差累积模型,并推导了加工误差与角偏分布之间的关系;基于该模型对当前的直接对接法进行建模,分析了该方法导致装配一次性合格率较低的原因,并提出了一种基于装配方向调整的逐工序优化装配方法,该方法优化了现有的多敏感轴精密装配工艺。仿真结果表明,与直接对接法相比,所提方法能够有效保证各敏感轴线之间的装配精度。     

基于状态空间模型的飞行器装配误差敏感度研究

飞行器具有零部件多、结构复杂和装配精度要求高等特点,其装配有安全性装配、少可逆性装配等要求。根据飞行器相关的关键产品特性(Key product characteristic,KPC)和关键控制特性(Key control characteristic,KCC)参数,提出一种基于状态空间模型的装配误差敏感度量化分析方法,将飞行器多舱段精密装配过程中的误差敏感度分为3级指标,并进行阐述和定义。通过联立飞行器状态空间模型和输出方程,得到输入向量和输入矩阵的关系,进而求出状态转换矩阵,得到不同级别误差敏感度的理论表达式。将随机产生服从正态分布的装配特征误差代入系统矩阵,运用蒙特卡洛(Monte Carlo)仿真对不同装配特征的敏感度指标进行计算,并对比分析理论计算和蒙特卡洛仿真求得的特征级敏感度指标值。研究表明,将动态系统灵敏度分析方法应用到多工位装配过程可行,所提出的基于状态空间模型的飞行器装配误差敏感度分析方法合理,对飞行器舱段精密装配过程的精度评估具有参考意义。     

基于CBR小型农业作业机的可重构设计

提出了一种支持小型农业作业机(SAM)产品开发的可重构设计方法,将实例推理技术(CBR)应用于可重构设计过程中,对CBR技术进行了系统分析,并以SAMJSX5D型的变速箱可重构设计结合CBR推理方法为实例,证明在共用通用变速箱模具的设计约束下,可满足客户的个性化需求。上述设计方法在SAM产品设计中充分利用了企业资源,实现了低成本定制生产的目的。     

基于模糊理论的农机公差优化的研究

以公差优化为目标进行加工成本计算是对公差－成本关系进行建模的基础，而面向制造环境的加工因素的处理又是此问题的重点和难点。应用模糊数学原理提出一种在建模中处理成本的模糊化处理方法，从而使公差－成本模型紧密联系具体工艺过程，实例证明此方法可靠、适用。     

面向客户定制需求的产品配置系统

基于客户的定制需求,面向大批量定制环境下的产品设计问题,给出了实现大批量定制的产品设计系统框架结构,并对其中关键技术进行了研究。提出利用面向对象技术进行构件设计,建立基于构件的产品模型和配置流程,利用客户定制需求与零部件构件属性之间的映射关系进行产品配置设计,利用产品模型和客户定制需求建立零部件构件的需求参数,并给出需求参数匹配算法。该系统框架结构和实现方法在农用水泵的配置系统中进行了应用,效果明显。     

基于遗传算法的机械产品多参数选配方法

对机械产品多参数选配问题进行了描述,并以同时满足多个装配精度,使不适配零件数量最小化为目标,建立了求解该问题的数学模型。针对机械产品多参数选配的特点,提出了一种基于遗传算法的选配方法。根据问题的特殊性,设计了相应的编码方法和遗传算子。最后给出了应用该算法解决机械产品多参数选配问题的一个实例,证明了该算法的可行性与有效性。     

基于加权相似度的概念设计成本估算方法

提出了一种适用于概念设计阶段成本估算的方法。首先提出了一个基于加权相似度算法的相似性度量模型，用来计算已知样本与待估算产品的相似程度，然后对样本与待估算产品的相似性进行分析，最后进行样本拟合，估算产品成本。来自真实系统的数据证明该算法优于其他算法，具有更高的精确度。     

基于网络流规划的内燃机曲轴与轴瓦选配方法

提出了一种基于网络流规划的选配方法,将解决网络最大流问题的方法运用到曲轴与轴瓦选配问题的求解中,建立选配网络,以获得曲轴与轴瓦的最优装配组合。并通过应用实例验证了该方法的优越性和可行性,提高了选配效率,并使不适配零件数量为最少。