競爭的廣泛性和普遍性，給制造業(yè)帶來了挑戰(zhàn)和機遇。作為指導新產(chǎn)品開發(fā)和提高產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)理論和方法，作為提升產(chǎn)品市場競爭能力的重要手段，作為制造業(yè)的靈魂，現(xiàn)代設(shè)計理論和方法也進入了一個新的研究階段。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的進步，特別是數(shù)學、計算機信息科學、生命生理科學等學科的發(fā)展，加之近年來在制造業(yè)出現(xiàn)的并行工程思想等，將這些學科的最新進展引入到現(xiàn)代設(shè)計理論和方法的研究之中，必將有益于設(shè)計理論和方法的發(fā)展。 本文在并行工程思想的基礎(chǔ)上，分析了設(shè)計理論和方法的研究成果，對現(xiàn)代設(shè)計理念和方法進行了深入系統(tǒng)的研究。指出了現(xiàn)代設(shè)計理論的十大特點；提出了產(chǎn)品設(shè)計過程種的產(chǎn)品設(shè)計流、產(chǎn)品設(shè)計校驗點和產(chǎn)品設(shè)計績效的概念，運用這些概念對產(chǎn)品的設(shè)計過程進行科學的規(guī)劃和管理，對產(chǎn)品設(shè)計過程進行有效的評估；在設(shè)計方法方面，運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本理論，進行了并行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)的研究，將結(jié)構(gòu)分析的有限元方法和優(yōu)化設(shè)計技術(shù)有機地融合起來，建立了并行優(yōu)化設(shè)計方法；針對現(xiàn)有優(yōu)化設(shè)計方法所存在的一些問題，運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法，進行了新型優(yōu)化算法的研究，開發(fā)了幾種新型的優(yōu)化算法；針對工程實例進行了試驗研究。 第一章闡明了本課題提出的背景、來源、目的和意義，綜述了現(xiàn)代機械設(shè)計理論和方法的發(fā)展和研究現(xiàn)狀；總結(jié)了現(xiàn)代設(shè)計理論的十大特點。 第二章在對產(chǎn)品設(shè)計過程進行分析的基礎(chǔ)上，運用并行工程的思想，研究了產(chǎn)品開發(fā)的并行設(shè)計模式，提出了產(chǎn)品設(shè)計流、產(chǎn)品設(shè)計校驗點和產(chǎn)品設(shè)計績效概念，并將這些概念運用于現(xiàn)代設(shè)計理論之中；分析了產(chǎn)品并行設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)——并行優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，提出了面向產(chǎn)品的智能優(yōu)化設(shè)計集成環(huán)境。 第三章進行了并行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法的研究。運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論，開發(fā)了應(yīng)用于機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的并行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法，將有限元法這一有效的工程分析方法和優(yōu)化設(shè)計技術(shù)進行有機的融合，并進行了設(shè)計工程實例的應(yīng)用。 第四章運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論，提出了“結(jié)構(gòu)”和“過程”的概念，建立了基于結(jié)構(gòu)和過程的優(yōu)化設(shè)計理論，開發(fā)了Hopfield并行優(yōu)化算法、時變回歸并行優(yōu)化算法和Boltzmann并行優(yōu)化算法，編制了相應(yīng)的算法程序，并針對每種新型優(yōu)化算法進行了數(shù)學考題和工程實例的應(yīng)用。 M， 一 第五章在演化算法理論特別是遺傳算法理論的基礎(chǔ)上，通過對遺傳算法進 廠＿－＿＿＿ 行分析，開發(fā)了實數(shù)編碼的遺傳優(yōu)化算法，編制了相應(yīng)的算法程序，并針對該。 算法進行了數(shù)學考題和工程實例的應(yīng)用。。＿ 第六章對本文的工程應(yīng)用背景一壓鑄機進行了試驗研究，進行了應(yīng)力應(yīng) 一＿－＿＿ 變試驗，驗證了并行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法的有效性。一、＿ 第七章對全文的研究工作進行了總結(jié)，給出了主要的研究成果和結(jié)論。提“一＿ 出了有待于進一步深入研究的問題。
【學位單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2001
【中圖分類】：TH122
【部分圖文】：

傳統(tǒng)的計算機輔助技術(shù)的信息傳遞是按照嚴格的順序進行的，在時序上是相互隔離的，其主要特征是各自為政、分工明確，產(chǎn)品信息的流向單一，傳統(tǒng)的產(chǎn)品生產(chǎn)基本工作過程如圖1一1所示。市場}J叫設(shè)計科}J叫工藝科卜側(cè)生產(chǎn)準備比叫車間調(diào)度卜側(cè)車間生產(chǎn)卜和叫總裝卜洲倉儲幕魏圖1一1傳統(tǒng)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程而基于并行思維的產(chǎn)品開發(fā)采用并行、交叉和反復地進行產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計和生產(chǎn)準備的方式，要求產(chǎn)品開發(fā)人員從設(shè)計一開始就考慮產(chǎn)品全生命周期中的各種因素，通過組建由多學科人員組成的產(chǎn)品開發(fā)隊伍，改進產(chǎn)品開發(fā)流程，利用各種計算機輔助工具等手段以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM，ProductDataManagement)、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，使產(chǎn)品開發(fā)的早期階段能考慮產(chǎn)品開發(fā)下游的各種因素，以提高產(chǎn)品設(shè)計、制造的一次成功率。其主要特征是機構(gòu)簡練、各部門之間的分工模糊，以集成化的工作方式對信息進行處理，其工作過程可用圖1一2來表示�；诓⑿兴季S的設(shè)計理念研究內(nèi)涵非常豐富

序的微觀規(guī)劃，分析按照何種工藝路線以及如何把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善�，做好生產(chǎn)準備工作，如加工過程中所必須要使用的工、夾、量具等附具，考慮加工過程中所需使用的各種生產(chǎn)設(shè)備等等;提交工藝設(shè)計報告。.裝配設(shè)計將為實現(xiàn)產(chǎn)品功能的各個結(jié)構(gòu)、零部件等組裝起來，構(gòu)成產(chǎn)品，在此階段要給出產(chǎn)品設(shè)計的初始結(jié)果。.試驗設(shè)計在經(jīng)過上述幾個階段的設(shè)計之后，往往需要進行試驗設(shè)計，有時進行模型試驗，有時進行實際試驗，其目的是檢驗前述各個設(shè)計階段的設(shè)計成果，充分暴露問題，為形成最終設(shè)計方案做準備;該階段將給出產(chǎn)品試驗情況報告，并根據(jù)試驗情況，針對上述各個設(shè)計階段所提出的方案提出具體的修改意見。.再設(shè)計也即修改在該串行設(shè)計階段，由于各個具體的設(shè)計階段在時間上是順序執(zhí)行的，前期的設(shè)計階段很難甚至無法獲取后續(xù)設(shè)計階段的信息，所以修改設(shè)計就成為設(shè)計過程中不可或缺的環(huán)節(jié)。

Р┦墾?宦畚幕?誆⑿興嘉?納杓評砟詈蛻杓品椒ㄑ芯?如圖3一9所示，壓鑄機合模機構(gòu)的工作原理可以簡述如下:圖中合模油缸1推動動模板3右移與靜模板4靠緊(完成合模動作)的同時，曲肘連桿機構(gòu)2動作，并處于死點位置(即肘桿機構(gòu)2上的a點、b點和c點共線)，此時曲肘連桿機構(gòu)2反行程自鎖，起到合型及鎖緊作用。圖3一8壓鑄機IIIII圖3一9曲肘連桿式壓鑄機機構(gòu)運動簡圖1—合模油缸2—肘桿機構(gòu)3—動模板4—靜模板作為大型復雜機構(gòu)，合模機構(gòu)的結(jié)構(gòu)非常復雜，決定合模結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)很多，對合模機構(gòu)的設(shè)計多采用類比設(shè)計方法，是一種定性設(shè)計，即根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗
【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 陳科;基于熵增理論的優(yōu)化算法研究及其應(yīng)用[J];內(nèi)燃機學報;2004年03期

2 陳科,謝守振,趙韓;基于Boltzmann機人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2004年03期

3 陳科;基于產(chǎn)品設(shè)計流的并行設(shè)計過程[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2004年05期

4 張金標;;一種改進的產(chǎn)品設(shè)計耦合活動迭代模型[J];山東大學學報(工學版);2008年02期

5 陳科,鄭紅梅,沈中華;基于反饋式人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化算法及其應(yīng)用研究[J];中國機械工程;2004年21期

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 毛昌明;基于現(xiàn)代設(shè)計方法的液壓支架研究[D];太原理工大學;2006年

本文編號：2852112