开展产品族设计是实现大批量定制生产哲理的有效保证，也是对传统设计方法学的扩展与完善。介绍了产品族设计的基本思想和相关概念，对比了传统设计方法学和面向产品族设计的差异，并从产品设计过程中的需求建模、功能原理建模和结构设计建模三个方面阐述了产品族设计建模方法。为企业开展产品族设计提供了方法学指导。
现代重型模锻液压机以极高的压制强度为特征。为了实现高强度压制、减小设备体积、减轻重量并且控制制造难度和成本，大吨位超高压预应力液压缸以及高强度、高可靠性、高疲劳寿命的预应力钢丝缠绕承载机架是重要的技术手段。超高压大间隙密封，可靠、无应力集中的液压缸结构，以及高承载能力的预应力设计是设计和制造大吨位超高压液压缸必须解决...
综述了金属塑性成形过程中晶体塑性有限元模拟的理论背景和应用方面的研究进展，同时总结了国内研究者该领域的研究现状，指出了晶体塑性有限元模拟所要解决的问题及研究重点。晶体塑性理论起源于20世纪20年代，包括单晶塑性本构理论和多晶塑性本构理论，能够深刻揭示材料变形的规律。与此同时，开始于30多年前的有限元法也已经日益成为求解材料...
可重构制造系统（RMS）是针对零件族设计的既具有定制的柔性，又具有高生产率的制造系统。RMS通过重构来适应市场需求的变化。RMS的设计目标是基于重构条件下寻求制造系统在全生产周期内的系统成本最优。首先建立RMS的各生产周期成本模型、重构成本模型与全生产周期成本模型，构建RMS在各生产周期的组态有向图，利用Dijkstra算法与双向扫视算法...
大多数机械设备有三种运行状态：正常状态、异常状态和故障状态。设备被检测诊断为异常后进行状态维修，而设备故障后进行故障维修。假设状态维修能修复如新，故障维修修复非新。引进单调随机过程描述故障维修修复非新的情况。在状态维修能修复如新故障维修修复非新等假设下，利用概率分析和矢量Markov过程方法研究了状态维修机械设备的可靠性和...
为了提高水压滑靴副的抗倾覆能力，并且更加准确地认识其流动特性，提出了三腔独立支承的新型水压滑靴副结构，研究了其润滑特性比如抗倾覆能力和泄漏等。调节来增加滑靴副的抗倾覆能力。通过仿真计算与分析，该结构采用独立阻尼和支承腔室的思路，通过独立刚度对比了新型滑靴副和普通滑靴副的抗倾覆能力。同时，综合考虑了水的流动惯性和表面粗...
为了预知体外细胞悬液灌注中细胞浓度的分布和可能沉积的部位，以指导人工骨管道结构设计及灌注技术，有必要进行微管道系统中细胞输运数值分析。研究了a，b，c三种微管道中细胞浓度分布、细胞和细胞悬液速度场及压力分布，并分析了微管道系统中细胞可能沉积的部位。研究表明，在该微管系统的模拟哈佛氏管和佛克曼管交叉处及距离下管壁约0．3r（...
现有的公理设计是建立在满足独立公理的基础上的，它没有提供分析和处理耦合设计的方法。然而在产品设计尤其是复杂产品设计过程中，耦合设计经常会不可避免地出现。针对公理设计过程中出现的耦合设计问题，提出了一种结构化的耦合设计分析方法，旨在为在功能要求不独立的情况下完成产品设计提供有效解决方案。首先利用分解操作识别独立的功能要...
人因仿真是对制造系统进行人因分析的重要手段。针对制造系统设计中人因的评价问题，提出了指导人因仿真实施的通用参考模型与系统方法，并给出了各个层次人因仿真的特点和应用领域。其次，给出了面向任务的人因仿真步骤和方法集，研究了建立任务网络模型、工作失误仿真以及工作任职需求仿真等关键技术。最后结合一个三维激光焊接生产单元的实例...
对板坯连铸凝固坯壳受到内外表面温差作用引起的热变形问题，从热弹性问题的功的互等定理或Betti-Maxwell互换定理和线弹性力学的叠加原理出发，分别推导出两对边简支两对边固支的矩形凝壳在钢液静压力和温度场联合作用下的挠度解，并解释了挠度解中各项的意义。实例计算了在三种拉坯速度下凝壳热变形和鼓肚变形。该研究对于求解连铸板坯在钢液...
基于含有间隙和时变啮合刚度的非线性单级齿轮系统动力学模型，对参数平面内周期运动和混沌运动的分岔结构进行了研究。通过分岔计算得到了啮合刚度的波动幅值、激励频率、激励力的波动幅值以及平均激励力分别与阻尼比构成的参数平面内的域界；通过多项式曲线拟合，得出了相应的域界方程；并由拟合方程确定了周期运动的稳定参数域和混沌吸引子的...
在现有的X射线数字图像自动识别方法中，多采用对单幅数字图像进行孤立评判的方法。由于此类方法中阈值选取难以最优化，因而存在一定的误判率。为了解决这一问题，提出了一种X射线数字图像自动识别新方法。该方法将识别过程分为两步：缺陷提取和缺陷跟踪。第一步利用传统方法在每幅图像中分离出潜在缺陷。这一步保证真缺陷能全部提取出来，而不...
液压6自由度并联机构存在固有频率低成本高体积大的缺点，在动态响应要求较高的场合使用常用的优化方法较难得到最佳性能，提出了基于固有频率的参数优化方法，建立了数学模型。考虑了液压系统主要运动部件活塞杆和油缸的摆动惯量，经过准确性验证后分析了液压缸面积、构件质量和结构尺寸等参数对系统固有频率的影响，实现了参数的优化。该优化...
为了完善高温热泵系统的性能，首先针对非共沸混合工质进行了理论循环研究，论述了非共沸混合工质在系统冷凝器中发生非完全冷凝的可能性，并分析了该现象对系统参数造成的影响。然后，针对非完全冷凝现象设计了试验方案，并在水一水热泵试验台上进行了多流量、多温度和多频率的试验研究，成功地捕捉到非完全冷凝试验现象，而且初步发现了该现象...
以依靠长背鳍推进的“尼罗河魔鬼”为研究对象，对弓鳍目模式推进进行了研究。在“尼罗河魔鬼”巡航游动试验的基础上，通过对鱼体几何形态和柔性长背鳍波动的运动学分析，建立了“尼罗河魔鬼”长背鳍波动推进的简化运动学模型，并利用大摆幅伸长体理论分析了长背鳍波动推进的水动力学特性。计算表明：“尼罗河魔鬼”在0．728～0．985身长／S的...
与电场驱动方式相比，采用压力驱动方式实现对微流体的控制，具有简单方便和适应性广等特点，但微流体的流动特性也更为复杂。在分析研究微流体—被分析物在流场中分散机理的基础上，针对具有窄缝形状的Y型微流体器件中两种同物性流体的流动特性，采用平均分析法，对微型矩形窄缝中的压力流的传质现象进行了初步研究，提出二维分析模型，并导出...
针对现有浮子流量计流量方程在理论推导过程中存在的问题，重新推导了浮子流量计流量方程，得到改进的浮子流量计流量方程。根据试验数据比较了经典浮子流量计流量方程与改进的浮子流量计流量方程的a-Re特征曲线，通过对两个浮子流量方程的比较和分析，解释了以往浮子流量计流量方程推导中存在的概念混淆问题。最后指出改进的浮子流量计流量方程...
建立了超高速电液比例系统的动态数学模型及状态空间表达式，分析了跟踪补偿和不确定性补偿对系统的影响，并根据模型的描述设计了混合灵敏度H∞控制器。仿真结果表明：利用H∞控制算法可以得到带宽为100Hz以上稳定的超高速电液比例系统，确保了良好的跟踪精度。最后通过试验验证了超高速电液比例系统H∞控制器的正确性和有效性。
通过设计事物元对产品设计单元进行了描述，给出了面向产品设计过程的设计重用模型。依据客户的共性需求，运用设计事物元的蕴含性建立产品设计过程重用的基本蕴含系统。针对客户的个性需求，运用设计事物元的可拓性进一步形成产品设计过程重用的蕴含可拓集，综合需求与设计约束等条件进行对重用结果进行了优度评价，得到最优的设计重用过程。最...
液压自由活塞发动机是将内燃机和液压泵集成为一体，以液体为工作介质，利用油液的压力能实现动力非刚性传输的一种特种发动机。提出一种特殊结构的液压自由活塞发动机设计方案，并据此研制了双活塞液压自由活塞发动机原理样机。由于压缩比对自由活塞发动机的性能具有重要影响，所以从结构设计、安装方式与行程控制等不同层面，对双活塞液压自由...
针对基于特征的反求工程中，各种曲面特征处理技术的研究已经比较深入，平面切片数据的特征处理技术研究相对不足的现状，研究并实现了处理切片数据的离散曲率分析、数据分段、特征识别和基于连续性约束的断面特征曲线全局优化技术，使获得的断面特征曲线在满足约束的同时对数据点的逼近误差达到最小。应用实例表明，通过点云切片和断面特征曲线...
在诸多研究领域中，判断点是否在多边形内是一个非常基本的问题。首先分析了解决这一问题的传统方法，然后提出一种边界代数跟踪法对多边形进行栅格化，在此基础上设计出Flooding操作和轮廓腐蚀算法进行多边形内外点的判断。试验结果表明该方法具有健壮性好、适用于任意复杂多边形而无需对奇异情况进行单独处理等优点。
为了明确导流罩对空调器室外机噪声的影响，利用数值模拟的方法对室外机内部气体流动进行了计算，研究了室外机出风口相对湍流强度的变化，分析了导流罩宽度、导流罩导弧对室外机噪声的影响。通过计算分析和试验验证，表明空调器室外机导流罩的宽度存在一个最佳值使室外机的噪声最小。同时，根据导流罩导弧对室外机噪声影响的规律设计出双导弧导...
针对有限元单元中包含曲面信息的特点，提出了一种改进的自动翻法线算法——片内种子单元法。该算法能够利用生成的有限元单元中包含曲面片信息的特点，分别对各曲面片独立地进行翻法线操作，对曲面片之间存在裂缝、重叠等缺陷有较强的适应性。该算法能快速准确地使工具有限元单元的法线保持一致，为后续板料成形数值模拟中的接触算法提供必要的...
将采用模糊神经网络的故障诊断技术和诊断模型，利用改进的BP算法对模糊神经网络进行训练，并利用训练好的网络，对悬臂薄铝板仿真裂纹进行了诊断。对悬臂薄铝板裂纹的诊断方法是；首先得到完好板结构和各种仿真裂纹板结构的振型和固有频率，在此基础上提取各种裂纹损伤情况下的五种裂纹诊断指标。将五种诊断指标分成三组，构成三个模糊神经网络...
考虑内阻尼的Timoshenko梁一轴有限元离散化转轴，用Muszynska密封力模型描述非线性密封流体激振力，建立实际火箭发动机液氢涡轮泵转子系统的非线性有限元模型。结合已有试验数据，结合打靶法和Floquet理论研究该系统在刚性支承和柔性支承两种工况下密封和内阻尼对系统稳定性的影响。分析轴承阻尼、轴向雷诺数以及密封各参数在两种支承下对系统...
为解决稳态精度和稳定性之间的矛盾，提高压电陶瓷执行器的控制性能，进而提高其驱动的微动工作台的定位精度，构造了一种前馈补偿同反馈调节相结合的复合控制算法。其中，前馈补偿为基于压电陶瓷执行器迟滞非线性模型的前馈控制，通过自学习算法来实现，用来补偿压电陶瓷执行器的迟滞非线性，提高对参考位移信号的跟踪能力；反馈调节为PID反馈...
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