概念设计的一大任务是为预想的功能寻找可行原理解.在计算机辅助概念设计研究中,通常需要对已知原理解的功能进行规范化表示,使得计算机辅助概念设计系统可以帮助设计员高效准确地找到可行原理解.功能作用是功能表示中的重要组成部分,目前功能作用大多采用自然语言表达,存在不利于计算机辅助概念设计系统识别和处理的问题.为解决上述问题,基于中...
塔架作为风力机结构体系的重要组成部分,起到支撑上部结构质量、承受动载荷的作用,保障了风力机的正常运行.对塔架结构研究进行总结概述,能够完善风力机结构设计理论体系.从工程实用角度出发,以风力机塔架结构的刚度、强度、稳定性以及抗疲劳性能为核心,围绕结构选型、静动态特性、屈曲特性及疲劳特性等要点问题进行综述,回顾了各领域不同研究阶...
以平底直动推杆盘形凸轮机构为研究对象,给出机构形态、基本/总体尺寸、尺寸综合问题的准确描述和求解基本思路与步骤,提出3项约束条件及解析表达,构建尺寸坐标系O-r0βe、尺寸空间Ω（r0,β,e）,建立面向＂科学计算可视化＂的数学求解模型,采取遍历性方法,先得到单一约束的可视边界、解域,继而据多目标规划归并约束,得到归并约束边界面/解空间,分...
以实现功能创新组合为设计目标,对现有产品功能进行创新组合具有非常重要的实用价值.通过对典型多功能组合产品各分功能之间关系分析,引入功能主题链这一概念,构建不同产品之间功能主题链,以此为组合设计前提;提出基于功能本体的创新组合设计策略,利用功能本体知识库,查找匹配各产品主要部件的功能语义,列出相同或相近的功能语义表述,以此为组合...
在系统可靠性建模过程中,通常假设部件寿命和维修时间等服从指数分布等典型分布,这样做会导致模型的约束条件过于严格,缩小了所研究模型的适用范围.采用Phase-type（PH）分布来构建模型,研究了包含2个不同部件的并联系统,考虑系统具有单一维修台,假设部件寿命和维修时间分别服从不同的PH分布,构建了描述能力更强的系统可靠性模型,得出了明确的系...
为了满足用户多样化的产品造型需求,模拟设计师的设计思维特性,提出了应用元胞遗传算法和标准遗传算法的产品造型创新设计新方法.首先收集产品样本,经聚类分析、设计师聚焦等确定代表性产品样本,再利用形态分析法得到产品造型元素并定量描述设计参数;其次,以代表性产品样本为初始种群,应用元胞遗传算法建立产品造型初始设计系统,实现了以少量原...
在传统的计算机辅助司钻控制室布局设计中通常采用交互式输入和修改,不能以全局最优化的思想支持布局设计全过程,故将遗传-蚁群算法引入司钻控制室布局设计中.根据人的认知特性规律,总结出布局原则,并建立相应的数学模型,将布局原则以目标函数变量的形式作用于布局优化过程.从工业设计的角度,研究了面向司钻控制室操纵器空间几何位置布局优化的...
为了详细考察篦齿裂纹的扩展规律,对篦齿裂纹从齿尖一直扩展到即将完全穿透篦齿环的过程进行了数值模拟.含篦齿裂纹的涡有限元模型采用子模型法建立,使用M积分计算裂纹前沿的应力强度因子;在确定篦齿裂纹前沿每一节点处的局部扩展方向及距离后,通过样条曲线拟合出新裂纹前沿,并依靠自适应网格划分实现裂纹区有限元网格的更新.数值模拟结果表...
针对刨煤机中部槽滑架体在工作过程中出现的疲劳断裂现象,采用理论与试验相结合的方法,基于Winkler弹性地基接触模型,建立了刨头三自由度碰撞振动动力学模型.通过点到直线的距离算法作为检验碰撞的准则,构造了刨头与滑架接触碰撞判别条件.采用数值方法进行求解,得到刨头与滑架各点的最大碰撞力,并以此作为疲劳试验载荷,对中部槽滑架体进行疲劳寿...
对冲击碰撞现象进行充分的理解和科学分析是对冲击沉桩机进行结构设计的前提.冲击沉桩机动力学特性分析是一个涉及几何大变形、材料非线性和接触非线性的复杂动力学问题,采用应力波法难以对冲击系统结构的动态响应和桩土的相互作用进行描述.基于ANSYS/LS-DYNA分析软件,针对新型冲击沉桩机,考虑土体大变形,利用ALE流固耦合算法,建立冲击沉桩机-桩...
针对传统螺旋法求解并联机构Jacobian矩阵的缺陷,提出了一种基于并联机构微运动分析的微位移法.该微位移法在求解过程中可避免求解超越方程组的难题,且得到的Jacobian矩阵为非奇异方阵.同时,针对并联机构传统控制器轨迹跟踪精度低的问题,设计了一种基于并联机构动力学方程和比例切换控制律的滑模变结构控制器（SMC）.首先,建立机构的MATLAB/SimM...
针对目前振动筛筛分性能差及筛分理论不完善,亟待建立筛机参数与筛分效率间综合数学模型来指导振动筛的设计.基于离散单元法（Discrete Element Method,DEM）的筛分仿真实验解决筛分过程的复杂性和筛分数据难获得等问题,用可调参数的振动筛对仿真实验进行验证.筛分效率与筛分参数之间的数学关系是一个复杂的非线性问题,由于传统的回归算法对筛分...
船舶管路的多样性和布局环境中约束的复杂性导致管路设计效率低下.为辅助设计人员提高管路设计效率并减少人为错误,提出了一种新的管路设计方法.首先,基于轴平行包围盒简化管路布局空间,利用栅格法对其进行离散化,并赋予空间网格特定的能量值,构建管路布局优化问题的数学模型.其次,基于遗传算法的框架,引入改进迷宫算法,提出管路路径规划方法,其...
针对智能停车库自动导引运输车（automated guided vehicle,AGV）存取车路径规划问题,提出了一种基于粒子群和遗传算法的动态自适应混合算法.在标准粒子群算法和遗传算法的基础上,通过引入动态自适应调整策略分别对惯性权重系数、学习因子以及交叉变异概率公式进行了优化.在进化初期,通过在惯性权重系数和学习因子之间建立动态联动关系来实现对...
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