大重型液压机可适应产品平台设计方法研究

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 液压机产品发展与研究
• 1.1.1 液压机的应用与发展
• 1.1.2 液压机的分类
• 1.1.3 液压机设计相关研究
• 1.2 可适应设计概念和研究现状
• 1.2.1 可适应设计概念的提出
• 1.2.2 可适应设计研究现状
• 1.3 可适应设计相关技术研究现状
• 1.3.1 模块化设计
• 1.3.2 产品平台设计
• 1.3.3 公理化设计
• 1.3.4 可适应评价
• 1.4 KBE 的研究现状与进展
• 1.4.1 KBE 的提出
• 1.4.2 KBE 的国内外研究现状
• 1.5 基于粗糙集的知识获取研究现状与发展
• 1.6 课题的提出和研究内容
• 1.6.1 课题的提出和意义
• 1.6.2 课题研究内容
• 第二章 液压机可适应产品平台设计基本原理
• 2.1 可适应设计的基本原理
• 2.1.1 可适应设计构成要素
• 2.1.2 可适应设计的分类
• 2.2 可适应产品平台的概念
• 2.3 可适应产品变型层次表达
• 2.4 可适应产品族配置设计数学描述
• 2.5 面向多域空间的可适应设计过程
• 2.6 液压机设计知识与规则发现
• 2.6.1 设计知识的内涵
• 2.6.2 设计知识的表达
• 2.6.3 液压机设计知识的获取
• 2.7 本章小结
• 第三章 液压机可适应产品建模与性能分析
• 3.1 液压机可适应产品建模过程
• 3.2 液压机产品族规划
• 3.2.1 液压机产品结构编码
• 3.2.2 液压机产品族规划
• 3.3 液压机模块划分
• 3.3.1 液压机功能分析
• 3.3.2 各模块结构形式
• 3.3.3 接口设计
• 3.4 液压机参数化建模
• 3.4.1 液压机板材的参数化建模
• 3.4.2 液压机模块的参数化建模
• 3.4.3 液压机整机的参数化建模
• 3.5 液压机结构性能分析
• 3.5.1 基于CAE 和柔度矩阵的液压机刚度计算方法
• 3.5.2 模锻液压机抗偏载能力分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于优化的液压机参数化产品平台设计
• 4.1 参数化产品平台
• 4.2 参数化产品平台规划过程
• 4.2.1 产品系列规划
• 4.2.2 平台变量规划
• 4.2.3 平台变量优化
• 4.3 液压机滑块平台设计实例
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于粗糙集的液压机方案设计规则提取与验证
• 5.1 设计规则提取的基本概念
• 5.2 液压机结构设计决策规则提取过程
• 5.2.1 液压机设计信息表
• 5.2.2 液压机信息决策表
• 5.2.3 决策表的离散化
• 5.2.4 决策表的属性约简与规则提取
• 5.3 液压机结构设计规则的应用与验证
• 5.4 本章小结
• 第六章 液压机可适应产品平台库的建立与应用
• 6.1 总体框架与实现过程
• 6.2 液压机可适应产品设计流程
• 6.3 参数化库的建立
• 6.4 液压机可适应产品设计实例
• 6.5 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢