检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：刘思窈燕山大学

学位级别：硕士

深度老龄化的社会进程中,中国老年人独居生活者占比上升呈必然趋势。厨房活动是居家养老生活的重要一环,厨房家具的舒适性直接影响着老年人的生活品质。老年人的身体机能通常会伴随年龄增长呈现阶段性退行,因此对厨房家具的适老化需求... 详细信息

深度老龄化的社会进程中,中国老年人独居生活者占比上升呈必然趋势。厨房活动是居家养老生活的重要一环,厨房家具的舒适性直接影响着老年人的生活品质。老年人的身体机能通常会伴随年龄增长呈现阶段性退行,因此对厨房家具的适老化需求也会随之变化。首先,研究了可适应设计、模块化设计和公理化设计理论。分析了可适应性设计理念融入适老化产品的可行性,通过对模块化设计方法与公理设计构成的映射框架进行分析,论证了厨房家具的可适应设计思路。其次,对居家养老人群的生理特征、心理特征和行为特征进行桌面调研和分析,细分老年人身体衰老阶段分为自理老人、助行老人、轮椅老人三个阶段;通过深入访谈、观察等方法提取用户需求,捕捉筛选厨房家具的设计因子,利用因子分析法计算厨房家具设计因子权重,基于用户需求分析提取产品功能需求。其次,利用公理设计映射框架和产品适应性设计流程构建了厨房家具产品的可适应设计方法。通过“功能需求-阶段需求-设计参数”之间的层级映射得到厨房家具模块,运用TRIZ的冲突矩阵对阶段需求中的冲突功能进行判断和解耦,产出了厨房家具单元模块,分析了单元模块组合方式。最后,结合三段能力阶梯老年人用户的阶段性需求分析并输出设计方案,结合用户满意度评价和Jack软件对方案进行设计评估,从而验证方法的可行性。本文研究了可适应设计结合公理设计理论和模块化设计提出了符合老年用户阶梯需求变化的厨房家具产品设计方法。实现了满足可适应需求的厨房家具模块产出,为居家养老者提供可胜任、可持续的厨房生活体验,同时可为厨房家具行业的适老化研究提供了新思路。

关键词：可适应设计适老化模块化设计厨房家具

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产品可适应设计评价的信息熵方法

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工程设计学报 2021年第1期28卷 1-13页

作者：孙之琳王凯峰陈永亮薛德意顾佩华天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300354 卡尔加里大学机械与制造工程系艾伯塔卡尔加里T2N1N4

随着用户对产品的功能、质量、成本、个性化以及环境友好性等方面的需求日益提升,制造企业必须更加即时、高效地响应不断变化的市场需求。可适应设计作为一种新型的设计范式,可通过设计过程的综合优化来满足产品生命周期内用户、制造企... 详细信息

随着用户对产品的功能、质量、成本、个性化以及环境友好性等方面的需求日益提升,制造企业必须更加即时、高效地响应不断变化的市场需求。可适应设计作为一种新型的设计范式,可通过设计过程的综合优化来满足产品生命周期内用户、制造企业和社会的需求,以提升经济效益和环境效益等。为了提高产品设计的可适应性,需对可适应性进行量化的科学表达,以便在设计决策过程中建立其综合评价指标体系。针对产品可适应设计的量化评价,通过构建产品可适应设计架构,将用户需求逐级映射至功能域、结构域及参数域;基于信息熵理论,建立产品可适应设计评价信息熵计算方法,通过变型度将主观、定性的产品描述转化为定量描述,实现产品个体、产品系列和产品平台可适应性的客观评价。圆柱齿轮加工机床设计实例结果表明,所提出的评价方法能够辅助设计人员对产品设计方案进行评价和决策。

关键词：可适应设计信息熵评价方法

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支持可适应设计的产品族模块优先次序识别及层次关联优化

支持可适应设计的产品族模块优先次序识别及层次关联优化

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作者：万丽云华东交通大学

学位级别：硕士

产品族开发是实现大规模定制的有效手段,模块化产品族通过在其平台基础上配置定制模块以快速响应多样化的客户需求。产品族设计是一个比较复杂的任务,因为涉及到产品族共性与个性的协调以及系列产品间的关联问题,这使得产品设计越来越... 详细信息

产品族开发是实现大规模定制的有效手段,模块化产品族通过在其平台基础上配置定制模块以快速响应多样化的客户需求。产品族设计是一个比较复杂的任务,因为涉及到产品族共性与个性的协调以及系列产品间的关联问题,这使得产品设计越来越复杂。为了使产品族设计具有适应性,本文通过分析产品族模块间的耦合关联关系,识别模块再设计的优先次序,同时考虑到模块间的层次关联关系,构建层次关联优化模型并对该模型进行求解。主要的研究内容如下:(1)为提高产品族设计的适应性,有必要对产品族模块间的耦合关联进行分析。利用DSM描述零部件间的依赖关系,分析模块间及模块内零部件间的关联关系,识别关联模块的控制零件和依赖零件,建立模块间的传播路径,计算任意两两模块间的直接关联影响度。(2)考虑到平台模块与定制模块间的主从特点,从产品族设计变更角度分析模块间的综合关联影响度,识别各模块再设计的优先次序。最后通过桥式起重机实例以阐述产品族模块关联分析及优先次序识别过程。(3)考虑到产品族设计中产品平台的适应性,将产品模块分为公共模块、可适应设计模块和定制模块。针对平台模块与个性化模块间的层次关联特性,建立了产品族层次关联优化模型,上层模型以产品族的设计成本为目标,用于对平台模块的优选;下层模型在上层平台模块的制约下以各个变型产品的设计成本为目标,用于对各个变型产品个性化模块的优选。由于层次关联优化模型在求解时比较难,利用改进遗传算法对模型进行求解。最后以桥式起重机卷扬系统产品族实例验证了该模型和算法的可行性。

关键词：产品族可适应设计优先次序层次关联优化遗传算法

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基于VB/CAE/Access的桥式起重机可适应设计平台构建

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机械设计 2017年第9期34卷 54-58页

作者：程贤福林品斌华东交通大学机电工程学院江西南昌330013

针对桥式起重机设计特点,将可适应设计与平台技术结合起来,提出一种基于VB/CAE/Access接口的桥式起重机可适应平台设计方法。在整个平台开发过程中,以VB6.0为开发软件,根据设计要求,将接口技术、编码技术、数据库技术运用于平台开发,利... 详细信息

针对桥式起重机设计特点,将可适应设计与平台技术结合起来,提出一种基于VB/CAE/Access接口的桥式起重机可适应平台设计方法。在整个平台开发过程中,以VB6.0为开发软件,根据设计要求,将接口技术、编码技术、数据库技术运用于平台开发,利用平台实现桥式起重机模型的建立、装配、有限元分析及生成工程图。最后,基于参数化设计、模块化设计等技术,并结合Access,Solid Works,ANSYS通用软件,构建了桥式起重机的可适应设计平台,并给出了可适应设计平台的开发流程。

关键词：桥式起重机可适应设计产品平台 VB/CAE/Access

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面向大批量定制的城市快递车货厢可适应设计

面向大批量定制的城市快递车货厢可适应设计

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作者：林品斌华东交通大学

学位级别：硕士

城市快递车作为联系快递公司和收件人的主要交通工具,在快递配送环节起着至关重要的作用。目前的快递车辆并不发达,与普通货运汽车并无区别,还有部分车辆是改装而成,在配送环节还存在着大量的不合理,如在配送时收件人往往会耗费大量时... 详细信息

城市快递车作为联系快递公司和收件人的主要交通工具,在快递配送环节起着至关重要的作用。目前的快递车辆并不发达,与普通货运汽车并无区别,还有部分车辆是改装而成,在配送环节还存在着大量的不合理,如在配送时收件人往往会耗费大量时间在地上寻找自己的快递,丢件及摔件的事情屡禁不止、邮寄效率慢、送件时间长等。随着信息互联网技术、工业制造技术的快速发展和全球市场从相对封闭到日益开放状态的转变,快递车的制造企业通过改变竞争环境来赢得市场,城市快递车正逐步采用大批量定制生产,由过去的预测型生产向订单生产方式转变,在提高质量、满足客户多样化和定制化要求的同时,千方百计降低快递车的成本。本文提出了面向大批量定制的城市快递车货厢可适应设计,使得快递车设计满足客户日益增长的个性化需求,在保证以最好的质量进行快递车设计的同时尽可能的提高快递车适应性,从而提高企业的经济效益。本文的主要研究内容如下:(1)面向大批量定制及可适应设计相关研究,主要包括:城市快递车背景概述;大批量定制相关概念及研究现状的论述;可适应设计概念及其研究现状的论述;可适应设计相关技术及其研究现状的论述,并分析模块化平台、参数化平台与可适应平台三者之间的联系,最后验证可适应平台应用于城市快递车开发的可行性。(2)在阐述可适应设计相关技术的基础上,分析了城市快递车市场需求,确定城市快递车底盘平台型式,从城市快递车货厢的主体结构及配件结构进一步进行可适应性分析。(3)在城市快递车货厢设计初期引入卡诺模型分析客户需求,接着进行快递车的模块化设计与参数化设计,内容包括城市快递车零部件的模块功能分解及参数化建模,结合平台技术,将参数化设计、模块化技术运用于产品平台开发,能够适应一定范围内客户需求变化,提升城市快递车适应性。(4)城市快递车货厢可适应设计平台构建。首先明确构建可适应平台的目的并合理规划可适应平台设计过程,然后选择平台开发工具及关键技术,最后按照功能分解的模块分别构建对应平台,将客户需求转化为设计参数,在平台上完成零部件结构设计、尺寸确定、保存模型等一系列工作。

关键词：大批量定制城市快递车货厢可适应设计参数化设计模块化设计

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基于可适应设计和工程更改同步演化的产品设计方法

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机械设计 2023年第11期40卷 147-154页

作者：程贤福章志宏王承辉潘逸飞董海华董航华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室江西南昌330013 扬州市宝丰机械有限公司江苏扬州225600

可适应设计和工程更改在应对客户需求变化方面具有一致性,但二者对产品功能变异与结构变型的处理方式不同。为实现产品设计的适应性,分析了可适应设计和工程更改互为补充的原由,以及融合的必要性,探讨了产品适应性更改演化过程。采用质... 详细信息

可适应设计和工程更改在应对客户需求变化方面具有一致性,但二者对产品功能变异与结构变型的处理方式不同。为实现产品设计的适应性,分析了可适应设计和工程更改互为补充的原由,以及融合的必要性,探讨了产品适应性更改演化过程。采用质量功能配置方法分析适应性更改需求,基于公理设计和通用设计理论构建了功能-结构-属性映射模型,采用功能要求矩阵、设计参数矩阵及结构属性元模型描述适应性更改演化步骤,实现可适应设计和设计更改的融合。以卷扬机为例阐述了适应性更改过程,为企业更好地管理设计资源与知识并提高产品设计的效率和个性化水平提供方法支持。

关键词：产品设计可适应设计工程更改融合与演化

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大规模定制背景下龙门起重机可适应设计平台构建

大规模定制背景下龙门起重机可适应设计平台构建

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作者：张盛财华东交通大学

学位级别：硕士

龙门起重机作为用于产品生产、货物转运、装备拆装及大型基础设施建设的机械产品,是提高工业自动化、促进港口物流发展以及加快基础设施建设不可或缺的装备。随着制造业、基础设施建设以及港口物流快速发展的需要,龙门起重机未来将向着... 详细信息

龙门起重机作为用于产品生产、货物转运、装备拆装及大型基础设施建设的机械产品,是提高工业自动化、促进港口物流发展以及加快基础设施建设不可或缺的装备。随着制造业、基础设施建设以及港口物流快速发展的需要,龙门起重机未来将向着大规模定制的生产方式发展。由于龙门起重机企业在设计过程中存在知识重用率低、重复设计率高、设计效率低、设计成本高以及适应市场发展能力弱等缺陷。因此本文提出了大规模定制背景下龙门起重机可适应设计平台,旨在为企业提供一种能够快速适应市场发展要求,快速设计出用户定制产品的设计方法,强化企业适应市场发展能力。本文的研究内容有如下几点:(1)可适应设计平台应用于龙门起重机开发的必要性分析,主要包括探讨龙门起重机现状及未来发展趋势,论述大规模定制的相关概念,从可适应设计和产品平台两方面论述可适应设计平台,最后验证可适应设计平台应用于龙门起重机开发的必要性。(2)龙门起重机可适应性分析,内容包括从可适应设计和产品平台设计两方面来分析可适应设计平台开发原理,对龙门起重机进行市场分析,并对龙门起重机设计的适应性进行分析,验证可适应设计平台应用于龙门起重机开发的可行性,最后以公理设计为指导框架完成对龙门起重机的开发过程的分析。(3)龙门起重机模块化和参数化分析,主要从龙门起重机的功能分析、模块化分解、模块归类以及模块系列拓展四个方面对龙门起重机进行模块化分析,最后分析和论证参数化设计方法运用于龙门起重机开发的必要性和可行性。(4)龙门起重机可适应设计平台构建,首先分析和规划可适应设计平台,确定可适应设计平台开发软件,最后从龙门起重机性能参数、起重小车、门架结构、大车运行机构以及其它功能模块五个方面来完成对可适应设计平台的构建。本文构建的龙门起重机可适应设计平台综合了可适应设计、平台设计、模块化设计以及参数化设计等现代设计方法,结合龙门起重机功能结构特点,运用计算机技术将龙门起重机设计过程转化为系统性的平台操作。通过该设计平台可以快速高效地完成用户所定制的龙门起重机、桥架类起重机以及某一功能模块的设计。

关键词：大规模定制龙门起重机可适应设计平台设计模块化设计参数化设计

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盾构螺旋输送机适应性设计智能决策

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工程设计学报 2022年第1期29卷 1-9页

作者：王碧海张健陈永亮彭庆金顾佩华汕头大学工学院广东汕头515063 天津大学机械工程学院天津300072 曼尼托巴大学机械工程系曼尼托巴温尼伯R3T 2N2

螺旋输送机作为土压平衡式盾构的重要功能部件之一,常常需要进行设计调整以满足新的工程需求。但是,设计调整容易导致产品指标发生过量变动,进而对产品的可靠性、安全性和可维护性等产生负面影响。为最大化重用已有的、经过工程验证的... 详细信息

螺旋输送机作为土压平衡式盾构的重要功能部件之一,常常需要进行设计调整以满足新的工程需求。但是,设计调整容易导致产品指标发生过量变动,进而对产品的可靠性、安全性和可维护性等产生负面影响。为最大化重用已有的、经过工程验证的设计方案,降低设计调整的负面影响,提出了一种盾构螺旋输送机适应性设计智能决策方法。首先,收集盾构螺旋输送机的产品指标和设计参数以构建产品数据集,并通过依赖性分析和相关性分析分别建立其产品指标与设计参数间的依赖性矩阵和相关性矩阵;然后,基于产品指标与设计参数之间的相关性进行层次聚类,得到不同的产品元素集群,进而标定设计调整过程中产品指标变动的影响范围;接着,结合依赖性矩阵和层次聚类结果,识别不同集群中各产品指标所对应的关键设计参数;最后,利用神经网络构建产品指标-设计参数回归预测模型,并通过搜寻得到对新的产品指标需求具有较好适应性的设计参数调整方案。通过对盾构螺旋输送机产品指标的需求值与预测值进行对比分析后发现,其平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)为3.9647%,且达成度为96.04%,基本满足设计要求。结果表明,所提出的方法能够准确标定盾构螺旋输送机产品指标变动的潜在影响范围,可有效识别产品指标所依赖的关键设计参数,并实现关键设计参数的智能求解,其不仅可为盾构螺旋输送机的适应性设计提供决策支持,还可为满足个性化、差异化需求的产品适应性设计提供技术借鉴。

关键词：盾构螺旋输送机可适应设计设计决策

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基于篮球联赛优化算法的通用桥式起重机模块化设计研究

基于篮球联赛优化算法的通用桥式起重机模块化设计研究

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作者：袁冰太原科技大学

学位级别：硕士

通用双梁桥式起重机是一种用于起吊和搬运物品的特种设备,其应用场景广,市场需求大,而桥架作为通用桥式起重机的主要承载框架,故具有用户定制化高、结构复杂性强,载荷特性多变等特点。由于一般的参数化或模块化设计方法难以满足当前大... 详细信息

通用双梁桥式起重机是一种用于起吊和搬运物品的特种设备,其应用场景广,市场需求大,而桥架作为通用桥式起重机的主要承载框架,故具有用户定制化高、结构复杂性强,载荷特性多变等特点。由于一般的参数化或模块化设计方法难以满足当前大规模定制化生产模式下对起重机各功能结构模块的选型匹配与参数驱动的集成需求,因此如何更绿色高效地实现对通用桥式起重机桥架金属结构的大规模定制,是起重机制造企业向数字化智能制造转型的关键。针对上述问题,本文主要开展的研究工作如下:1)智能优化算法的改进。为更高效地获取桥架结构的设计参数,提出了多策略融合改进的自适应篮球联赛优化算法(MSFIABLMA)。通过对原篮球联赛优化算法(BLMA)的进行理论分析与性能验证,针对性地进行多策略融合改进。采用混沌初始化、精英反向学习和高斯变异的改进策略,以加强算法迭代搜索的多样性,改善BLMA算法全局搜索能力,从而提高BLMA算法的寻优精度;并新增迭代更新的自适应机制,以改善算法前期收敛速度,增强迭代运行的稳定性。最后通过数值算例与工程应用验证了多策略融合改进的有效性,及MSFIABLMA算法的优越性与稳定性。2)桥架承载能力分析。选用极限状态法来对通用桥式起重机桥架结构进行承载能力分析,为后续桥架结构优化模型的搭建提供理论支撑,并采用MSFIABLMA算法对某桥式起重机生产厂的QD20t-43m通用双梁桥式起重机得桥架进行结构优化。结果表明,在满足各项性能约束的条件下整机桥架自重得以大幅度降低。3)桥架选型匹配设计。面向用户个性化设计需求,基于模块化设计理念,将智能优化算法与可适应性产品设计技术相结合,为实现通用桥式起重机大车主体部分的轻量化,进行了桥架结构的模块化最优匹配设计,最后将匹配优化结果与某起重机制造企业的通用双梁桥式起重机实际设计案例作对比,证明了最优匹配的有效性,为通用桥式起重机金属结构的个性化快速设计提供实施方案。4)设计平台的构建。为实现对通用桥式起重机桥架自适应设计过程的可视化动态呈现,针对性地制定平台构建流程。通过Visual Studio编程软件进行面向对象的Windows窗体界面的搭建,并基于C#程序语言编写平台各功能模块。借助SQL Server数据管理系统及SolidWorks三维建模软件,实现基于新型篮球联赛优化算法的桥架自适应设计。

关键词：篮球联赛算法桥架结构优化选型匹配优化可适应设计平台开发

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一种数据驱动的适应性设计方法及其在盾构螺旋输送机的应用

一种数据驱动的适应性设计方法及其在盾构螺旋输送机的应用

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作者：王碧海汕头大学

学位级别：硕士

适应性设计因其能够重用产品生命周期中的大量设计信息,提高产品设计效率和质量以及方便企业快速响应市场变化的优点,受到广泛关注。由于客户需求变动、制造环境变化等不确定因素的影响,在产品适应性设计过程中往往需要对产品指标、设... 详细信息

适应性设计因其能够重用产品生命周期中的大量设计信息,提高产品设计效率和质量以及方便企业快速响应市场变化的优点,受到广泛关注。由于客户需求变动、制造环境变化等不确定因素的影响,在产品适应性设计过程中往往需要对产品指标、设计参数等设计变量进行调整,进而容易影响产品生命周期性能。另外,由于产品指标与零部件、设计参数之间的复杂性和可能存在的未知关系,为降低设计调整的负面影响而进行的迭代优化往往会增加额外的成本。随着现代信息技术、大规模数据存储与分析技术、数字化智能化制造技术的发展,企业积累了大量产品数据。这些数据不仅隐藏着产品指标、设计参数等设计变量的关系,同时也反映了用户的偏好。因此,有必要考虑利用产品数据驱动技术对适应性设计方法进行创新。本文以数据驱动为技术支撑,引入可适应设计理论,针对可适应能力的应用过程,展开对参数适应性设计和模块适应性划分方法的研究,提出一种数据驱动的适应性设计方法和工具。首先提出一种数据驱动的适应性设计方法,包含注重参数设计方案调整的参数适应性调整环节和注重模块划分方案调整的模块适应性配置环节,共同支持产品适应性设计过程。在参数适应性调整环节,以产品指标和设计参数的历史数据为基础,挖掘产品指标和设计参数间存在的相关性和依赖性,实现对设计范围的标定和关键设计参数的识别,并通过机器学习搜索最佳参数调整方案。在模块适应性配置环节,以产品指标和销量数据为基础,分析产品指标的相关性,定义产品指标对零部件的依赖性矩阵,并在两者的基础上映射得到零部件相关系数矩阵,进而实现零部件的划分,并通过峰值分析得到模块划分建议。然后,根据所提出的方法开发数据驱动的适应性设计工具。最后,以盾构螺旋输送机为例,进行数据驱动的适应性设计方法的实例研究,得到对新需求具有较好适应性的参数设计方案以及能够较好考虑用户偏好的模块划分方案,说明了方法和工具的有效性,同时也为满足个性化、差异化需求的产品适应性设计提供技术借鉴。

关键词：数据驱动可适应设计参数调整模块划分盾构螺旋输送机

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