钟伟弘[1]2004年在《面向产品族的液压机广义模块化快速设计技术》文中进行了进一步梳理模块化设计是实现产品快速设计的主要技术之一,传统的模块化设计只适用于机床等结构分级特性明显的系列化产品,而对于液压机等结构难于系列化的机械产品,传统的模块化设计在概念和技术上难以支持其结构设计。为此,提出了本文的研究内容。本文根据广义模块化设计的思想,针对组合框架式和整体框架式液压机的结构特点,分别建立了基于柔性模块和虚拟柔性模块的液压机产品族,以便实现液压机产品的快速设计。本文主要研究内容如下:1.综述了快速设计技术、模块化设计技术以及有限元分析的研究状况,阐述课题提出的背景和意义,明确了本文研究的主要内容;2.针对机械产品的结构特点,提出了广义模块化的概念;系统地研究广义模块化的基本原理和方法,包括广义模块的划分和规划、参数化结构造型、变量化设计与优化以及基于KBE的知识化设计等关键技术,建立了基于知识工程的广义模块化设计的系统框架;3.根据广义模块化设计原理,提出了广义模块化产品规划矩阵;针对组合框架式和整体框架式液压机的结构特点,对其产品族、柔性模块族和虚拟柔性模块族分别进行了详细规划;4.结合实例,针对组合框架式液压机,提出了实现柔性模块的创建、扩展以及组合的方法和技术,建立了组合框架式液压机产品族;5.结合实例,针对整体框架式液压机,提出了实现虚拟柔性模块的创建、扩展以及拼合的方法和技术,建立了整体框架式液压机产品族;用混合建模的方法实现了整体框架式液压机性能薄弱虚拟柔性模块的识别,并进行了结构优化;建立了面向产品族的液压机模块系列编码系统以实现快速设计中对模块的管理;6.为了对全文提出的广义模块化设计理论和方法进行验证,开发了面向产品族的液压机广义模块化快速设计系统,介绍了其组成、功能,并给出了设计实例。最后总结了本文的研究工作,得出结论,并就进一步的深入研究提出了一些设想。
徐丽萍[2]2004年在《面向产品族的液压机广义模块化设计研究》文中认为用户需求的个性化正成为制造业变化的重要特色之一,如何快速响应这一市场需求对企业在竞争中占据有利地位具有重要意义。本文以面向产品族的思想,采用广义模块化设计方法对液压机产品设计进行了系统的研究。针对液压机主机机身结构特点,研究了其产品族设计方法,并提出了基于柔性元结构的建模技术。主要研究内容包括:基于广义模块化设计方法和液压机机身结构的特点,研究了液压机广义模块化产品族设计理论,探讨了液压机产品族设计的一般方法,将产品族的设计归结为柔性模块族的设计,然后由各功能模块按照其特定的接口组合成柔性产品模型,根据用户需求参数实例化柔性产品模型便可生成具体的液压机产品;以广义模块化产品族理论为指导,研究了产品族规划方法,并对组合框架式液压机产品族做了系统地规划,作为柔性模块扩展的指导依据;提出了基于柔性元结构的柔性模块结构创建方法,给出了元结构的定义、确定规则以及元结构库的建立方法,并研究了基于柔性元结构的柔性模块装配建模技术;研究了柔性模块族的设计方法,即柔性模块扩展技术,详细分析了组合框架式液压机上梁模块的扩展过程,结合有限元分析工具,研究了立柱模块和下梁模块的一般设计原则以及整机的设计方法;建立了基于SolidWorks的液压机柔性模块参数化设计分析系统,该系统以数据库为支撑,将CAD/CAE技术有机结合起来,是实现液压机机身模块快速设计的核心。
耿文轩[3]2008年在《大重型液压机可适应产品平台设计方法研究》文中进行了进一步梳理不断增长的市场竞争要求企业在产品设计生产方面具有更快的响应速度和更强的响应能力,本文结合大重型液压机产品多样化的特点,在研究了液压机功能和结构的基础上,将可适应产品平台设计的方法引入到液压机的产品设计中,研究了可适应产品平台设计的基本原理在液压机设计中的应用,包括液压机可适应产品的建模与性能分析,细致的探讨了参数化产品平台的设计,并对液压机设计知识进行了提取,完成了液压机可适应产品模块库的建立与应用。主要研究内容包括:1)阐述了液压机发展与研究现状;综述了可适应设计及其相关技术、KBE、基于粗糙集的知识获取方法的研究现状,提出了本课题的研究内容和意义。2)研究了液压机可适应产品平台设计的基本原理。包括可适应设计的原理,可适应产品平台的概念,可适应产品层次的表达方式,如何用数学描述可适应产品族配置设计。液压机设计知识的表达方式,以及规则提取的基本方法。3)研究了液压机可适应产品的建模过程,对液压机需求分析与产品族规划,并将液压机结构逐级划分,逐级进行参数化建模。最后并通过两个分析实例对液压机的性能进行了评价。4)探讨了液压机参数化产品平台的构建过程,以滑块产品族为例,通过变量化分析确定参数化平台的专用变量与通用变量,并结合优化的方法确定平台的参数,并对优化结果进行了分析。5)在基于粗糙集的知识获取理论支持下,通过对液压机设计数据信息的统计,对液压机设计中的结构类型、油缸数量等重要设计知识进行了提取。6 )基于CAD/CAE软件及其二次开发工具,完成了液压机可适应产品平台模块库的建立,并在最后结合液压机可适应产品设计实例予以说明。最后总结了本文的研究工作,得出结论,并就进一步的深入研究工作提出了设想。
高淑英[4]2005年在《粗纱机广义模块化设计及其软件实现技术》文中认为模块化设计是实现产品多样化和快速设计的关键技术之一,其设计原理、方法都处于不断的发展和完善之中,对于粗纱机为代表的这类产品应研究适应其情况的模块化设计方法。本文针对目前产品设计的特点并结合粗纱机产品实例提出了基于产品平台的广义模块化设计,该设计方法的特点是在实现产品多样化的同时兼顾规模经济的效应。全文共分为六章,各章的主要研究内容如下:第一章说明了模块化设计的概念、特点、意义。主要对模块划分及组合、模块化产品族规划、产品平台相关内容进行了分析、归纳和整理,并总结了国内外的理论研究及实际应用现状。第二章提出了基于产品平台的广义模块化设计思想,对模块化产品平台的类型及规划方法进行研究。给出了基于产品平台广义模块化产品方案设计过程,并对其中的各步骤进行了说明。提出基于变型指数和关联指数的产品平台构建方法。第叁章研究了粗纱机产品的模块化设计技术,提出基于功能结构模型的启发式产品功能模块划分方法,并应用于粗纱机产品的功能模块划分。对A456粗纱机产品族进行了模块及产品平台规划。第四章提出了广义模块化设计中基于相似特征聚类的广义模块创建原理,用粗纱机产品中喂入广义模块的创建过程进行说明。研究了基于广义模块的粗纱机模块模型创建、定制及基于产品平台的粗纱机产品定制技术。说明了模块接口设计的相关内容并对粗纱机中的接口进行了研究。第五章构建粗纱机产品族的组成层次模型,在此基础上建立了面向对象的统一的数据模型。研究了广义模块数据模型中设计知识信息模型的建模,并提出了基于框架的粗纱机广义模块设计知识表示。第六章开发了粗纱机产品广义模块化设计原型系统,构建了系统的功能模型,并对系统的主要功能、设计流程进行了说明,给出了系统的运行实例。
胡亚辉[5]2005年在《基于PDM/PLM的平台式CAPP系统若干关键技术研究》文中进行了进一步梳理产品生命周期管理(Product Life Management)作为CAx的集成平台,为产品提供数据共享和保护,随着企业信息化的发展,基于PDM/PLM的CAD/CAPP/CAM集成必将成为一个发展趋势。本文在已有回转类CAPP系统、箱体类CAPP系统和液压机CAPP系统研究的基础上,通过归纳和总结,就基于PDM/PLM的平台式CAPP系统若干关键技术进行了研究。主要包括以下内容:1、分别对CAPP、模块化设计和产品生命周期管理叁方面的研究进展、应用现状等方面进行了综述。阐述课题提出的目的和意义,明确了本文研究的主要内容。2、提出基于PDM/PLM的制造过程信息化集成模式;在平台式CAPP系统的设计约束模型基础上,构建了平台式CAPP系统的体系结构;并给出工艺决策模型和功能模型;最后提出基于SmarTeam的CAPP开发模式和实现策略。3、建立模块化产品生命周期模型的组织结构;针对面向产品族的广义模块的划分和规划方法,建立基于特征的柔性模块CAD/CAPP集成模型及基于工艺模板的CAD/CAPP映射模型;研究Solidworks/SmarTeam/CAPP集成的关键技术。4、从工序模板和工步模板的角度研究了工艺模板的创建过程;以液压机上梁模块机加工为例,采用基于专家知识的推理技术实现了工艺模板的创成;提出了面向产品族的工艺模板分层结构树的组织模式。5、提出基于分层规划的多模式工艺决策流程;在统一数据模型的基础上,从特征层和零件层分层规划,实现了零件加工子工艺的自动创成;提出基于AHP的工步排序决策方法。6、针对产品生命周期中的设计/制造信息,建立了面向对象的类树结构和基于UML的静态结构模型;提出基于PDM/PLM软件的设计/制造信息管理系统的构建方法;以商品化PLM软件SmarTeam作为开发平台,开发了基于SmarTeam的设计/制造信息管理原型系统;研究设计/制造信息模型多视图映射机制。7、开发了基于PDM/PLM的平台式CAPP原型系统,构建了系统的功能模型,并对系统的主要功能进行说明,给出系统的运行实例。
钟伟弘[6]2010年在《基于广义模块化设计的产品重构技术研究》文中认为从广义模块化设计及其相关概念出发,讨论了广义模块化设计的适用范围,并从可重构产品族的规划、模型创建、模块扩展及其组合拼装等方面详细介绍了基于广义模块化设计的产品重构技术,并以组合框架式液压机产品族设计为例,详细说明了广义模块化的产品重构原理和方法。
石建军[7]2007年在《面向多域空间的液压机结构可适应模块创建系统开发研究》文中进行了进一步梳理为了降低企业的设计和制造成本,缩短交货时间等,要求制造型企业能够在激烈的竞争中,在开发产品方面具有更快的响应速度和更高的响应能力,本文在研究了组合框架式液压机功能和结构的基础上,将面向多域空间的可适应设计思想引入到组合框架式液压机结构设计的过程中,探讨了面向多域空间的可适应设计理论和方法在组合框架式液压机设计中的具体应用,设计了可适应模块创建过程,细致探讨了组合框架式液压机可适应模块基于全局变量的参数化设计过程,并对组合框架式液压机进行了功能分析、产品族、可适应模块划分、可适应元结构提取以及各个可适应模块与可适应元结构的参数化设计与建模。本文主要研究内容:1)综述了液压机结构设计、模块化设计、可适应设计与二次开发技术的研发现状,提出了本课题和研究内容。2)研究了面向多域空间可适应设计的概念和基本原理和组合框架式液压机可适应模块建模的基本原理,并讲述了组合框架式液压机可适应模块与可适应元结构的概念、面向多域空间的可适应模块模型和组合式液压机可适应模块创建过程。3)研究了组合框架式液压机结构特性,按照可适应模块的划分原则对整机结构进行了逐级分解,得到了可适应模块、元结构和单元板材,并对可适应模块族进行了规划。4)对组合框架式液压机的各个模块、元结构和板材,进行了可适应的参数化设计过程,并对模块间的接口进行了设计与说明,为实现可适应模块创建系统提供了理论基础。5)建立了可适应模块设计与创建系统,以及可以实现的功能:可适应模块的快速预览、模型参数驱动、模型创建,并研究了程序设计实现模型创建的过程。
陈兴玉[8]2009年在《面向产品族的模块化产品设计理论与方法研究》文中认为产品族设计是大批量定制设计的核心和关键,其目标是以尽可能快的速度和尽可能低的成本为客户设计出满足其个性化需求的产品。为了实现该目标,本文在国家科技攻关计划项目(2001BA201A56)、安徽省十五科技攻关计划项目(40120513)、国防科技工业委托项目(2005BA201A83-01)以及合肥市重点科研项目(2007(1007))的资助下,对产品族开发过程中的复杂产品模块规划、柔性模块族的开发、模块化产品的演化、基于产品族的模块化产品快速定制以及面向协同开发的产品设计元本体模型的构建等问题进行了深入的研究。产品的模块识别是模块化产品族构造的关键环节。论文面向复杂产品,首先提出了面向复杂产品模块划分的预处理叁原则,有效地缩减了构成组件的数量,提高了规划的效率。其次从功能角度,利用RI算法,对复杂产品的功能模块进行了识别。然后从结构角度出发,提出了“问题消去法”,并对所提算法的流程和实施关键技术等进行了研究。最后,采用D-S证据理论对模块划分结果进行了评价与决策,有效地考虑到了评价过程中的不确定性和不完全性等问题。柔性模块化以及柔性模块族的开发较传统模块化具有更宽的适用面。论文首先对柔性模块化的概念和其设计开发的特点进行了描述。其次利用事物特性表的基本原理,给出了柔性模块事物特性表的构建步骤和方法,对其进行了功能结构建模。接着采用建立面向设计主参数的回归模型,实现了其参数序列的市场纵向覆盖;采用公理化设计理论,从宏观层面,实现了其模块结构的横向拓展。再次提出了LSRM法,对关键柔性模块进行了轻量化设计,降低了企业的开发和运输成本。最后,将模块间的装配约束关系进行形式化封装,形成模块间装配语义,并提出了模块间自动装配的实现方法,有效地提高了新产品的开发效率。模块化产品的演化和产品族的形成具有紧密的联系。论文从宏观层面,提出了一套面向产品族生成的模块化产品演化方法AMPE。该方法包含两个子过程:对于第一个子过程,提出了组合决策法AG,对客户需求的变化进行了定量锁定;对于第二个子过程,首先提出了模块化产品体系结构的五大演化活动,然后基于改进的解释结构模型,对模块化产品体系结构进行了层次化建模,最后基于层次化模型,构造了组件间的波及度计算公式,为组件的重构提供了指导。模块化产品的快速定制研究对企业起着重要的作用。论文基于产品族,提出了一套模块化产品渐进式定制流程PCP。该流程能更好地面向企业产品的大批量定制,提高客户的参与度。首先基于公理化设计理论,实施了模块化产品的定性配置。其次采用了两步策略:FRBR RSBC,对模块化产品族的定量粗选择进行了研究,很好地调动了客户的积极性。再次通过引入可适应性设计方法学,对模块化产品的细选择进行了研究,并提出了可适应性重用、可适应性重构和可适应性验证与优化策略。在实施可适应性重用时,面向客户需求语言和设计师设计语言之间的语义鸿沟,提出了语义适配器;对于相似性检索时的特征权重的确定,提出了组合权重法AR。在实施可适应性重构时,提出了面向设计历史和过程的结构重构实现方法,并提出了基于规则映射的柔性模块尺寸重构的流程以及构建了模块设计主参数和模块组件结构参数之间的映射公式。最后对通用零部件基于知识驱动的设计进行了研究,并首次将实例推理技术应用到其快速设计过程中,实现了以往设计知识的重用。产品的设计开发过程是复杂的,没有很强的规律可循。论文首先基于语义网技术,总结并构建了面向协同开发的模块化产品设计元本体模型。然后以液压机产品为例,基于构建的设计元本体模型,构建了液压机领域本体模型。采用SWRL对液压机的一些常用设计知识进行了规则化表达和存储,并通过JESS推理引擎,对构建的液压机领域本体进行了推理和基于SWRLQueryBuiltIns的查询分析,有效地解决了知识获取和知识异构等问题,提高了设计知识的重用率。为工程实际化,本文开发了模块化产品设计与管理集成系统——MPDMIS,验证了文中提出的产品族开发相关关键技术与方法在实际工程应用中的适用性。
白桦[9]2008年在《面向产品族的大型铣齿机模块化产品平台设计与优化研究》文中研究表明为了提高产品对用户需求的适应性,提高产品的质量、使产品更具有竞争力。本文将模块化平台设计方法与可适应设计的思想引入到齿轮机床产品的设计中,讨论了模块化设计原理和方法在大型铣齿机设计中的具体应用,阐述了铣齿机的模块化产品平台的设计过程,在对铣齿机进行了功能分析、模块划分、产品族设计的基础上对铣齿机模块化产品平台进行构建和多级优化设计。本文主要的研究内容包括:1)对铣齿机的需求及其设计技术研究现状进行综述,阐述了模块化设计与可适应设计的基本概念及其相关技术的研究现状,提出了本课题的研究内容。2)对铣齿机模块化产品平台的构建原理进行研究,研究了铣齿机需求分析的一般方法,进而对其模块化产品平台的规律与方法进行了探讨,并且对铣齿机产品结构优化设计的一般数学模型进行介绍。3)在对铣齿机进行需求分析,对市场现有产品调查的统计基础之上,利用相似度计算和聚类分析相关方法对产品平台进行初步设计。将铣齿机按功能原理进行建模,并对其功能分解,将铣齿机模块化。通过模块选取与重新组合,构建铣齿机的模块化产品平台。4)在对铣齿机铣削力进行计算的基础上,利用有限元软件ANSYS对铣齿机的静、动态性能进行分析,找出其中的薄弱环节,为后面的优化打下基础。5)为实现铣齿机的优化设计,将多级优化和灵敏度分析用于铣齿机各主要模块以及整机的优化设计,最后对优化结果进行综合评价。6)介绍齿轮加工机床模块化软件原型系统,对齿轮机床模块化产品平台的模块库进行初步设计,并针对内齿铣齿机创建其模块数据库。
齐尔麦[10]2003年在《机械产品快速设计原理、方法、关键技术和软件工具研究》文中研究表明在日趋激烈的市场竞争条件下，机械产品快速响应设计技术对于增强制造企业快速响应市场需求的能力，在市场竞争中占据有利地位具有重要意义。本文对机械产品快速设计的理论、方法和关键技术进行了系统的研究，建立了基于多技术融合的快速设计技术体系。主要研究内容包括：1．介绍了机械产品快速设计的相关概念，并对其关键技术，包括模块化设计技术、计算机辅助技术、KBE技术及并行协同设计技术的国内外研究状况、发展趋势及其在机械产品设计开发中的应用进行了综述；2．在对机械产品快速设计基本原理的研究基础上，建立了以模块化设计技术为基础，引入智能化设计技术和计算机辅助技术的多技术融合的快速设计技术体系和面向对象的机械产品集成化数据模型；3．在传统模块化设计技术的基础上，引入柔性模块和虚拟模块的概念，提出了机械产品广义模块化设计方法，并研究了广义模块化产品族及模块系统规划技术，提出了面向产品族的两阶段广义模块划分方法和基于图论方法的广义模块综合方法，广义模块化设计方法使模块化技术能够适用于更大范围内的机械产品设计；4．研究了基于KBE技术的机械产品智能化快速设计的相关技术以及KBE工具的构造方法，建立了面向对象的广义模块化产品知识框架模型，提出了知识模型与CAD模型的开放式集成模式；5．研究了基于智能体技术和多智能系统技术的机械产品并行协同式快速设计集成框架的构建方法，提出模块Agent的概念并构造其结构模型，建立了具有混合式拓扑结构的多智能体系统模型及基于网络通讯技术的多智能体协同设计通讯模型和协作、协调模型；6．在对机械产品快速设计理论、方法和关键技术研究的基础上，研制和开发了机械产品快速设计软件工具系统，该工具系统可以根据不同种类产品的特点进行定制，快速构造出针对特定产品的专用设计系统。
参考文献：
[1]. 面向产品族的液压机广义模块化快速设计技术[D]. 钟伟弘. 天津大学. 2004
[2]. 面向产品族的液压机广义模块化设计研究[D]. 徐丽萍. 天津大学. 2004
[3]. 大重型液压机可适应产品平台设计方法研究[D]. 耿文轩. 天津大学. 2008
[4]. 粗纱机广义模块化设计及其软件实现技术[D]. 高淑英. 天津大学. 2005
[5]. 基于PDM/PLM的平台式CAPP系统若干关键技术研究[D]. 胡亚辉. 天津大学. 2005
[6]. 基于广义模块化设计的产品重构技术研究[J]. 钟伟弘. 制造技术与机床. 2010
[7]. 面向多域空间的液压机结构可适应模块创建系统开发研究[D]. 石建军. 天津大学. 2007
[8]. 面向产品族的模块化产品设计理论与方法研究[D]. 陈兴玉. 合肥工业大学. 2009
[9]. 面向产品族的大型铣齿机模块化产品平台设计与优化研究[D]. 白桦. 天津大学. 2008
[10]. 机械产品快速设计原理、方法、关键技术和软件工具研究[D]. 齐尔麦. 天津大学. 2003
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