检索结果-内蒙古大学图书馆

北京航空航天大学学报 2025年第1期51卷 102-112页

作者：裴卉宁陈允峰白仲航孙佳俐吴梦邵星辰河北工业大学建筑与艺术设计学院天津300401 河北工业大学国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心天津300401

针对战斗机飞行员在弹射过程中高负荷引起的胸腰段损伤率较高,且根据临床CT数据建立的有限元模型存在无法反映细微几何特征和骨骼非匀质属性,造成高负荷力学分析不准确等问题。采用非线性有限元方法建立表达特定对象皮质骨、松质骨厚度... 详细信息

针对战斗机飞行员在弹射过程中高负荷引起的胸腰段损伤率较高,且根据临床CT数据建立的有限元模型存在无法反映细微几何特征和骨骼非匀质属性,造成高负荷力学分析不准确等问题。采用非线性有限元方法建立表达特定对象皮质骨、松质骨厚度与密度的胸腰段(T12~L2)有限元模型,对弹射过程中战斗机飞行员胸腰段进行生物力学分析。基于胸腰段CT数据,将皮质骨测量(CBM)得到的皮质骨厚度和密度值纳入基于CT的胸腰段有限元建模过程中,并根据Hounsfield单位(HU)值计算各元素的弹性模量实现材质非均匀赋值,完成特定对象有限元模型的构建。通过添加边界条件和载荷对模型进行有效性验证,并模拟计算直立、前屈、后仰3种生理运动条件下弹射胸腰段脊柱的生物力学响应。结果表明:3种不同生理运动条件下弹射过程中椎骨对负荷的传递特性显著不同,直立生理运动条件下弹射,高负荷产生的椎骨直接急性损伤最小。

关键词：生物力学有限元分析高负荷损伤胸腰段弹射

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基于顶点邻域双映射的增材制造几何误差预补偿方法

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天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2025年第5期58卷 487-495页

作者：杨伟东蔡子行孟德状马千朝王媛媛朱东彬河北工业大学机械工程学院天津300401 国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心天津300401

在构建三维零件的增材制造过程中,零件的成形几何精度受到多种因素的制约,导致实际成形零件的尺寸和形状与原始设计的边界表示(B-rep)模型存在偏差.在须依赖于模型分层处理的增材制造工艺中,分层误差和制造工艺误差对于零件几何尺寸的... 详细信息

在构建三维零件的增材制造过程中,零件的成形几何精度受到多种因素的制约,导致实际成形零件的尺寸和形状与原始设计的边界表示(B-rep)模型存在偏差.在须依赖于模型分层处理的增材制造工艺中,分层误差和制造工艺误差对于零件几何尺寸的影响最为显著.为了减少几何误差,通常在预处理阶段对STL模型进行误差预补偿.本文提出了一种基于三角网格顶点邻域双映射的误差补偿方法,通过重建STL模型三角网格顶点的拓扑关系,消除冗余信息并优化顶点邻域的三角面片索引链表,并依据三角面片与顶点的法向量方向映射关系,以及几何误差模型预测值与顶点偏移量的距离映射关系,结合三角面片权重计算顶点的误差补偿量,最终生成经过补偿的STL模型.为验证所提出方法的有效性,本文以砂型黏结剂喷射(BJ)工艺为例,对于所设计的多特征砂型标准件进行几何误差补偿前后的实验对比,结果表明:经过补偿后的标准件,其相对误差降幅均在63.00%以上,打印零件的成形精度得到了大幅提升.

关键词：黏结剂喷射工艺增材制造几何误差误差补偿

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面向人机系统功能自愈的人为失误自愈对象预测方法

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机械设计 2025年第3期42卷 1-11页

作者：孙赵帅许波岳维坤河北工业大学机械工程学院国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心

传统机械系统出现故障后一般需要紧急停车进行修复。故障自愈理论在设计阶段预测可能出现的故障模式并进行自愈设计，使机械系统发生故障后可通过功能代偿继续完成功能执行，成为当前研究的热点。故障自愈设计的前提是预测机械产品使用... 详细信息

传统机械系统出现故障后一般需要紧急停车进行修复。故障自愈理论在设计阶段预测可能出现的故障模式并进行自愈设计，使机械系统发生故障后可通过功能代偿继续完成功能执行，成为当前研究的热点。故障自愈设计的前提是预测机械产品使用环节可能发生的故障并分析其原因，从而确定自愈对象。数据表明：有70%～90%的机械系统故障直接或间接源于人为因素。目前，关于人为失误的研究多集中在失误诱因和分类上，缺乏针对人为失误导致机械产品故障的预测研究。文中提出了人对机械系统操作过程的功能模型构建方法，并建立人为失误关键词表，基于AFD的逆向思维提出面向人机系统故障自愈的人为失误自愈对象预测方法。最后，采用该方法对汽车离合器使用过程进行分析，确定了汽车离合器在“起步”阶段中的人为失误清单，与离合器相关研究成果的比对结果证明了文中所提方法的可行性和有效性。

关键词：故障自愈失效预测 AFD 人为失误 TRIZ

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碳交易机制下考虑信息偏差行为的动力电池闭环供应链回收模式选择研究

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科技和产业 2025年第4期25卷 93-101页

作者：李向东王俊力吴新坤耿立校河北工业大学经济管理学院天津300401 国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心天津300401

从闭环供应链视角,考虑动力电池生产商的碳排放信息偏差,以及新能源汽车制造商和第三方回收商的运营成本信息偏差,构建三种闭环供应链回收模式的Stackelberg博弈模型。通过算例比较不同回收模式下的信息偏差行为、主体利润及总利润。研... 详细信息

从闭环供应链视角,考虑动力电池生产商的碳排放信息偏差,以及新能源汽车制造商和第三方回收商的运营成本信息偏差,构建三种闭环供应链回收模式的Stackelberg博弈模型。通过算例比较不同回收模式下的信息偏差行为、主体利润及总利润。研究发现:碳排放和运营成本的偏差与各主体及供应链总利润直接相关;R/T-M模式下供应链整体利润最大,现实应优先考虑该模式;随着碳交易价格上升,各主体利润和供应链总利润呈先降后升趋势。

关键词：闭环供应链碳交易机制信息不对称回收模式

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获取适配专利知识的功能模型相似度计算方法

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机械设计 2025年第4期 175-181页

作者：曹国忠李凯河北工业大学国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心河北工业大学建筑与艺术设计学院

为优化产品创新知识推送的适配性问题，在构建模型进行知识匹配与推送研究基础上，提出一种获取适配专利知识的功能模型相似度计算方法。该方法将TRIZ中的功能模型与知识推送过程相结合，根据功能模型选取待改进设计中相似度计算的要素... 详细信息

为优化产品创新知识推送的适配性问题，在构建模型进行知识匹配与推送研究基础上，提出一种获取适配专利知识的功能模型相似度计算方法。该方法将TRIZ中的功能模型与知识推送过程相结合，根据功能模型选取待改进设计中相似度计算的要素，引入图论算法；基于功能模型计算所选要素的权重；融合专利检索与专利自然语言处理技术提取专利设计中的相似度计算要素，采用词向量模型实现相似度计算。对存在刹车导管切割长度不良问题的切管机进行实例研究，构建其功能模型，并采用计算方法匹配相似专利方案功能模型，验证该计算方法的可行性与准确性。基于该方法准确计算匹配相似专利方案功能模型，从结构层面直接对设计问题的解决进行启发，可提升产品创新知识推送的适配性，进而提高创新设计效率。

关键词：功能模型相似度计算适配性专利知识图论算法自然语言处理词向量模型

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基于高程模糊分割的复杂地形轮式机器人轨迹跟踪

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机械设计与研究 2025年第02期 193-199页

作者：于菲郭宋刘智光河北工业大学机械工程学院国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心天津城建大学控制与机械工程学院

轮式机器人应用于复杂地形时，无法同时确保轮式机器人轨迹跟踪的跟踪精度与鲁棒性，持续变化的地形会导致轮式机器人在运动过程中出现质心失稳。为避免轮式机器人发生质心失稳，设计了一种改进轨迹跟踪控制器。改进轨迹跟踪控制器通过... 详细信息

轮式机器人应用于复杂地形时，无法同时确保轮式机器人轨迹跟踪的跟踪精度与鲁棒性，持续变化的地形会导致轮式机器人在运动过程中出现质心失稳。为避免轮式机器人发生质心失稳，设计了一种改进轨迹跟踪控制器。改进轨迹跟踪控制器通过高程值对复杂地形进行了模糊分割，将复杂地形分为平稳地面、平稳坡面以及崎岖地面，并对不同地面设计不同的控制策略。对于平稳地面，采用PID控制方法以确保轨迹的精确跟踪；对于坡面地形，结合坡度信息动态调整控制器的参数，保证机器人在坡面上的稳定性；对于崎岖地形，则引入自适应控制算法，以增强控制器的鲁棒性，确保机器人在不规则地面上也能稳定运行。通过MATLAB进行仿真，仿真结果证明改进轨迹跟踪控制器在面向复杂地形时性能良好，可确保复杂地形下轮式机器人轨迹跟踪的跟踪精度与鲁棒性，对复杂地形下轮式机器人的平稳作业具有一定的应用价值。

关键词：轮式机器人轨迹跟踪模糊分割复杂地形

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基于理想化水平的产品概念模糊评价方法

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机械设计 2025年第4期 18-26页

作者：张乔张换高张亚捷河北工业大学机械工程学院国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心航空工业江西洪都航空工业集团有限责任公司

概念评价与选择是产品设计开发过程中的关键环节，在很大程度上决定着后续研发的成败。理想化水平是价值概念的扩展，是产品效用与其成本与副作用的和之比，是评价产品设计优劣的重要指标，但目前缺少定量化评价方法。文中引入模糊数学... 详细信息

概念评价与选择是产品设计开发过程中的关键环节，在很大程度上决定着后续研发的成败。理想化水平是价值概念的扩展，是产品效用与其成本与副作用的和之比，是评价产品设计优劣的重要指标，但目前缺少定量化评价方法。文中引入模糊数学方法，提出一种基于理想化水平的产品概念评价方法：首先，采用模糊质量屋的关联矩阵和自相关矩阵，由客户需求权重求得功能权重；其次，对产品概念的功能、成本和副作用进行群体模糊评价，并将专利侵权风险作为产品预期效用的负向评价指标；最后，计算理想化水平，并采用均值散布方法进行计算排序。该方法无需对数据进行归一化和反模糊化处理，提高了结果的准确性和可靠性。

关键词：模糊评价价值工程模糊质量屋理想化水平发药机

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基于制度与技术约束的机械专利规避设计

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计算机集成制造系统 2015年第11期21卷 2849-2860页

作者：李辉檀润华霍江涛江屏河北工业大学国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心天津300130

为满足专利规避设计的需求,以机械类专利为例,首先从专利制度的角度分析了设计约束条件,提出构建机械产品专利权利范围图,建立基于功能裁剪的规避路径集;其次,从现有技术约束的角度,对机械产品核心专利的识别及竞争对手的专利布局进行分... 详细信息

为满足专利规避设计的需求,以机械类专利为例,首先从专利制度的角度分析了设计约束条件,提出构建机械产品专利权利范围图,建立基于功能裁剪的规避路径集;其次,从现有技术约束的角度,对机械产品核心专利的识别及竞争对手的专利布局进行分析,建立专利规避策略,同时提出相应的基于发明问题解决理论工具的解决方法,获得规避设计方案,并基于制度约束对其进行评价,确保专利规避成功;最后,选择原型机械产品的专利进行了规避,验证了所提专利技术与制度约束的专利规避方法的有效性。

关键词：发明问题发明问题解决理论专利规避技术约束制度约束

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基于预期失效分析的伞型专利组合规避设计

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机械工程学报 2016年第5期52卷 1-11页

作者：李辉檀润华许波霍江涛河北工业大学国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心天津300130

寻求专利保护是企业发展的基本专利战略。一类由互补性专利组成的伞型专利组合是通过挖掘同一产品系统存在或潜在的更多技术问题而形成的具有互补技术特征的系列专利方案,通过更大的专利权利保护范围实现对同一产品系统的全方位保护。... 详细信息

寻求专利保护是企业发展的基本专利战略。一类由互补性专利组成的伞型专利组合是通过挖掘同一产品系统存在或潜在的更多技术问题而形成的具有互补技术特征的系列专利方案,通过更大的专利权利保护范围实现对同一产品系统的全方位保护。预期失效分析(Antucupatory failure determination,AFD)作为在发明问题解决算法(Algorithm for inventive-problem solving,ARIZ)中理想解和冲突的基础上发展起来的失效预测分析工具,成为发现失效问题的一种相对成熟的方法,能挖掘现有的产品系统各方面的问题以及预测尚未发现的问题。提出通过伞型专利组合分析、失效分析、TRIZ工具解决问题、专利性评价四个步骤组成的基于AFD的伞型专利组合规避设计,首先通过对规避对象产品系统进行专利组合分析,标定对象产品系统的专利权利范围,为创新设计设定了界限并提供了研究线索;其次,运用AFD进行失效分析和失效预测,确定系统已存及可能的失效点;再次,通过应用TRIZ方法产生出创造性的解决方案;最后,利用专利实质授权条件评价筛选方案并进行专利申请。应用该流程对一种擦窗机器人进行创新案例分析,形成具有自主知识产权的创新设计方案。

关键词：发明问题解决理论专利组合专利规避 AFD

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基于附加效应的设计过程复杂性分析过程模型

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计算机集成制造系统 2018年第2期24卷 444-454页

作者：张鹏张建辉董娅凡张换高檀润华河北工业大学机械工程学院国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心天津300130

针对系统中存在的设计过程复杂性导致功能需求无法实现的问题,通过分析系统中设计过程复杂性产生的原因,并将其转化为附加效应链,消除系统的附加效应来减小系统的设计过程复杂性。在效应定义的基础上,给出了理想效应和附加效应的定义;... 详细信息

针对系统中存在的设计过程复杂性导致功能需求无法实现的问题,通过分析系统中设计过程复杂性产生的原因,并将其转化为附加效应链,消除系统的附加效应来减小系统的设计过程复杂性。在效应定义的基础上,给出了理想效应和附加效应的定义;分析了设计过程复杂性与附加效应的关系,将表达设计参数和功能需求之间的设计矩阵A扩展为广义设计矩阵A_s,A_s不但表达了设计参数之间的关系,还可以表达超系统对系统的影响;通过功能需求—广义设计矩阵—附加效应之间的关系,建立了基于附加效应的设计过程复杂性分析过程模型。通过一个工程实例验证了该设计过程的科学性。

关键词：设计过程复杂性附加效应过程模型产品设计复杂机电系统

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