检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2011年第21期47卷 146-156页

作者：于嘉鹏邢宇飞王成恩东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110004 东北大学辽宁省复杂装备多学科设计优化技术重点实验室沈阳110004

零部件的几何可拆卸性(Geometric dismountability,GD)是基于'以拆卸序列求装配序列'策略的装配序列规划的前提,干涉矩阵是对其进行判别的重要装配关系模型。为解决零部件在非标准正交轴向上的GD判别难题,提出扩展干涉矩阵(Exte... 详细信息

零部件的几何可拆卸性(Geometric dismountability,GD)是基于'以拆卸序列求装配序列'策略的装配序列规划的前提,干涉矩阵是对其进行判别的重要装配关系模型。为解决零部件在非标准正交轴向上的GD判别难题,提出扩展干涉矩阵(Extended interference matrix,EIM)模型,将现有干涉矩阵结构扩展到零部件局部坐标系轴向。为了便于分析具有复合拆卸路径方向的零部件GD,提出转折式干涉矩阵(Turning interference matrix,TIM)模型,以紧凑的结构描述转折点处完备的干涉信息。为了快速、准确地获取干涉矩阵,提出步进式精检测、基于包围盒的粗检测和加速式检测等自动检测方法,以及静态硬干涉自动屏蔽法。基于EIM和TIM,提出更全面的零部件GD判别算法及流程。开发基于UG NX的全自动装配规划系统AutoAssem,以实例验证各干涉检测措施的有效性,说明EIM和TIM丰富了拆卸方向的多样性和可变性,使GD判别具有面向复杂产品的通用性,为后续序列规划算法提供了有效依据。

关键词：装配序列规划干涉检测扩展干涉矩阵转折式干涉矩阵几何可拆卸性

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基于Kriging模型的复杂产品管线敷设顺序粒子群优化

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机械工程学报 2011年第13期47卷 140-146页

作者：柳强王成恩东北大学辽宁省复杂装备多学科设计优化技术重点实验室沈阳110819 东北大学流程工业综合自动化教育部重点实验室沈阳110819

复杂产品的管线布局问题十分复杂,除管路路径规划算法外,敷设顺序对管线整体敷设有着十分重要的影响。以往的研究大多将重点集中在管线路径规划方面,而对敷设顺序的研究还比较少。以航空发动机为例,提出一种基于Kriging模型的管线敷设... 详细信息

复杂产品的管线布局问题十分复杂,除管路路径规划算法外,敷设顺序对管线整体敷设有着十分重要的影响。以往的研究大多将重点集中在管线路径规划方面,而对敷设顺序的研究还比较少。以航空发动机为例,提出一种基于Kriging模型的管线敷设顺序的规划方法。针对敷设顺序规划这一离散优化问题,通过论域连续化处理,建立粒子群算法优化相关函数参数的Kriging近似模型。在Kriging模型的基础上,应用离散粒子群算法搜索最优顺序,避免在优化过程中反复应用管线路径规划算法进行计算,显著提高规划效率。对离散粒子群算法的改进进一步提升算法的搜索性能。所提规划方法具有很好的通用性,仿真试验验证了方法的有效性与高效性。

关键词： Kriging 模型管路敷设敷设顺序粒子群优化

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面向中小企业装配设计系统的产品装配模型

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计算机集成制造系统 2013年第3期19卷 480-489页

作者：张闻雷王成恩于嘉鹏冯国奇袁辉东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学辽宁省复杂装备多学科设计优化技术重点实验室辽宁沈阳110819

为建立高效的中小企业装配设计系统,定义了多层次与多维度的装配集成模型。为有效实现各项装配设计功能,提出一组装配应用模型,分别对装配拓扑结构、装配关系、装配工艺及仿真等进行建模,自动生成尺寸链、装配关系矩阵与电子技术文档等... 详细信息

为建立高效的中小企业装配设计系统,定义了多层次与多维度的装配集成模型。为有效实现各项装配设计功能,提出一组装配应用模型,分别对装配拓扑结构、装配关系、装配工艺及仿真等进行建模,自动生成尺寸链、装配关系矩阵与电子技术文档等;采用装配领域模型表达公共语义结构与领域知识,建立单一装配数据源,支持数据重用与共享。研究了装配数据迁移与衍生衍变方法,用以实现面向结构、语义与过程的模型数据自动衍变。将该模型用于AeroAssem装配设计系统的设计开发,并进行了应用验证。

关键词：中小企业装配设计系统装配模型迁移衍变衍生衍变

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基于Kriging模型的涡轮盘优化设计方法

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计算机集成制造系统 2010年第5期16卷 905-911页

作者：黄章俊王成恩东北大学辽宁省复杂装备多学科设计优化技术重点实验室辽宁沈阳110004 东北大学流程工业综合自动化教育部重点实验室辽宁沈阳110004

研究了航空发动机涡轮盘设计问题,将Kriging方法与全局约束优化算法相结合,提出了基于Kriging近似响应模型的优化求解方法,有效减少了有限元分析的次数和计算量。该优化设计方法采用正交试验设计和有限元分析方法获得涡轮盘设计空间的... 详细信息

研究了航空发动机涡轮盘设计问题,将Kriging方法与全局约束优化算法相结合,提出了基于Kriging近似响应模型的优化求解方法,有效减少了有限元分析的次数和计算量。该优化设计方法采用正交试验设计和有限元分析方法获得涡轮盘设计空间的初始样本数据;利用已有的设计样本数据建立涡轮盘重量和应力响应近似计算的Kriging模型,在此基础上利用全局优化算法在设计空间进行设计方案优化搜索;利用有限元分析方法计算近似最优设计方案的输出响应,并以此更新已有的设计样本数据,不断提高Kriging模型的近似精度。数值计算结果表明,基于Kriging模型的涡轮盘优化设计方法不仅可以获得良好的设计结果,还能大大降低计算代价,提高设计效率。

关键词：涡轮盘优化设计 Kriging模型有限元方法

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基于工程规则的航空发动机管路敷设算法

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机械工程学报 2011年第5期47卷 163-169页

作者：柳强王成恩白晓兰东北大学辽宁省复杂装备多学科设计优化技术重点实验室沈阳110819 东北大学教育部流程工业综合自动化重点实验室沈阳110819

复杂装备如航空发动机通常包含大量的对产品性能与可靠性有着重要影响的管线,管线敷设需要考虑空间限制与规则约束,手工敷设会导致反复修改且效率低下。提出一种基于工程规则的航空发动机管线自动敷设算法。该方法将航空发动机布管问题... 详细信息

复杂装备如航空发动机通常包含大量的对产品性能与可靠性有着重要影响的管线,管线敷设需要考虑空间限制与规则约束,手工敷设会导致反复修改且效率低下。提出一种基于工程规则的航空发动机管线自动敷设算法。该方法将航空发动机布管问题描述为求取满足一定规则的扫掠圆运动轨迹问题,采用柱坐标系对航空发动机的回转布管空间进行描述,构建轨道线框用于限定扫掠圆的运动轨迹。提出基于工程规则的布管算法引导扫掠圆接近目标,并提出障碍轮廓扩张法使得扫掠圆绕过形状复杂的管路附件。算法存储空间小、搜索速度快,且不局限于柱面或锥面,因此更具一般性。通过若干航空发动机管路敷设的数值算例,验证了算法的可行性与高效性。

关键词：航空发动机管线敷设

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基于几何图形的矢量场可视化技术

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东北大学学报（自然科学版） 2011年第3期32卷 327-330页

作者：王成恩姜传彦武新宇东北大学辽宁省复杂装备多学科设计优化技术重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学流程工业综合自动化教育部重点实验室辽宁沈阳110819

针对科学计算产生的矢量场数据可视化需求,利用OpenGL图形库和MFC技术实现了基于几何图形的矢量场可视化技术.在对规则网格和非规则网格单元数据的预处理之后,以彩色箭标及流线的形式表现矢量场的结构和特征等信息.此外,通过对显示图形... 详细信息

针对科学计算产生的矢量场数据可视化需求,利用OpenGL图形库和MFC技术实现了基于几何图形的矢量场可视化技术.在对规则网格和非规则网格单元数据的预处理之后,以彩色箭标及流线的形式表现矢量场的结构和特征等信息.此外,通过对显示图形的变换和渲染等交互操作,获得矢量场不同角度的细节信息.采用C++开发了一套矢量场可视化应用程序.通过与Tecplot软件进行对比分析,表明本系统具有良好的矢量场可视化效果.

关键词：矢量场可视化 OpenGL 箭标流线

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基于Pareto解集蚁群算法的拆卸序列规划

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机械工程学报 2012年第9期48卷 186-192页

作者：邢宇飞王成恩柳强东北大学辽宁省复杂装备多学科设计优化技术重点实验室沈阳110819 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 东北大学信息与控制工程学院沈阳110819

为提高产品拆卸序列规划的效率,分析拆卸序列规划问题中的多个优化目标平衡问题,提出一种基于Pareto解集的多目标蚁群优化算法求解此类拆卸规划问题,并给出拆卸序列的构建过程。通过利用拆卸矩阵推导拆卸可行条件,获得可以执行拆卸操作... 详细信息

为提高产品拆卸序列规划的效率,分析拆卸序列规划问题中的多个优化目标平衡问题,提出一种基于Pareto解集的多目标蚁群优化算法求解此类拆卸规划问题,并给出拆卸序列的构建过程。通过利用拆卸矩阵推导拆卸可行条件,获得可以执行拆卸操作的零件及其可行的拆卸方向。通过利用零件的轴向包围盒(Axis aligned bounding boxes,AABB)计算零件的拆卸行程。考虑拆卸方向改变次数、拆卸总行程、拆卸零件数量为优化目标,通过利用蚁群算法搜索可行解并计算各个解之间的支配关系,得到Pareto解集,实现求解优化的拆卸序列,给出算法的具体步骤。最后以单杠发动机为拆卸实例,利用所提方法进行拆卸序列规划求解,通过分析试验结果,并对比典型的单目标蚁群规划算法,证明了该方法的高效性和可行性。

关键词：选择拆卸蚁群算法 Pareto 解集多目标优化

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鲁棒协同优化模型及其求解方法

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机械工程学报 2010年第20期46卷 182-190页

作者：李海燕马明旭井元伟东北大学辽宁省复杂装备多学科设计优化技术重点实验室沈阳110004 东北大学流程工业综合自动化教育部重点实验室沈阳110004 东北大学信息科学与工程学院沈阳110004

从提高鲁棒协同优化(Robust collaborative optimization,RCO)模型的计算效率和模型求解方法优化性能角度出发,提出简化的基于隐含不确定性传播的鲁棒协同优化(Simplified implicit uncertainty propagation robust collaborative optimization,SIUPRCO)模型和改良的鲁棒协同优化模型求解方法(Improved robust collaborative optimization resolving method,IRCORM)。SIUPRCO是对基于IUP方法所建立的RCO模型进行的改善,它避免对全局灵敏度方程的求解,从而提高了RCO模型的计算效率。在IRCORM模型求解方法中,为解决RCO易陷入局部极值点的问题,利用动态罚函数法得到确定性协同优化的全局极值点,并将该值作为RCO优化的初始点;采用遍历组合的方法,给出Pareto最优解。典型算例的优化结果表明,SIUPRCO模型具有合理性,IRCORM求解方法具有良好的优化性能。

关键词：鲁棒协同优化不确定性动态罚函数 Pareto最优解

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基于非支配排序遗传算法的的多学科鲁棒协同优化方法

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控制理论与应用 2011年第4期28卷 561-566页

作者：李海燕马明旭井元伟东北大学辽宁省复杂装备多学科设计优化技术重点实验室辽宁沈阳110004 东北大学流程工业综合自动化教育部重点实验室辽宁沈阳110004 东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

针对鲁棒协同优化(robust collaborative optimization,RCO)具有两级优化结构和多目标形式的特点,提出基于非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA--Ⅱ)的RCO求解方法.在NSGA--II非支配排序中,根据个体的不可行度和不可行度阈值来决定其可行性,并给出随进化过程逐渐减小的不可行度阈值.在该阈值的作用下,在进化初期,保留较多的目标函数和标准差较小的个体,以便优化向全局极值点附近靠近;在进化后期,保留较多的学科间一致性好的个体,以便增强学科间的一致性.该方法在保证各子学科间一致性的前提下,可有效避免RCO优化结果易收敛到局部极值点的问题.利用典型算例对该方法进行了验证,结果表明该方法的优化性能良好.

关键词：鲁棒协同优化 NSGA--Ⅱ算法多目标学科间一致性

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基于压缩索引的二阶四面体网格等值面抽取方法

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机械工程学报 2014年第19期50卷 166-174页

作者：刘鹤丹王成恩东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819 东北大学辽宁省复杂装备多学科设计优化技术重点实验室沈阳110819 东北大学信息科学与工程学院沈阳110819

基于二阶10节点四面体网格单元可视化过程中存在的等值面拓扑、三角等值面片结果的计算、存储及传输代价问题,提出了基于压缩索引的等值面抽取方法。为真实表现网格单元内部等值面片拓扑结构并克服其二义性,分析并简化了二阶10节点四面... 详细信息

基于二阶10节点四面体网格单元可视化过程中存在的等值面拓扑、三角等值面片结果的计算、存储及传输代价问题,提出了基于压缩索引的等值面抽取方法。为真实表现网格单元内部等值面片拓扑结构并克服其二义性,分析并简化了二阶10节点四面体单元等参插值函数,提出顶点、棱边、表面间的关系矩阵,分别在网格单元棱边、表面及体内计算提取可以表现等值面几何拓扑特征的等值点,设计了关键点匹配规则;结合三类插值点间的逻辑关系制定了令拓扑准确唯一的等值面片三角化及优化策略,设计了辅助三角化、图像优化及绘制过程的可分裂式三角面片压缩索引结构,提出了针对初始面片及优化后面片存储结构的分裂策略。试验结果证明,该方法可准确描述及确定二阶四面体网格单元内部等值面片的唯一拓扑结构,基于压缩索引结构的计算及优化分裂方法简捷有效,可适应不同的精度要求,大幅降低了计算与绘制传输中产生的代价。

关键词：可视化二阶10节点四面体等值面抽取关系矩阵压缩索引结构

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