本文關(guān)鍵詞：基于公理化設(shè)計的微流體裝置的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計

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【摘要】：公理化設(shè)計理論不僅提供了一種自頂向下的系統(tǒng)化的方法來指導(dǎo)設(shè)計活動,而且可以用來評價設(shè)計的優(yōu)劣。由于其出現(xiàn)時間較短,雖發(fā)展迅速,但仍有一些尚未完善的部分極大地制約了它的應(yīng)用。穩(wěn)健設(shè)計作為一種已經(jīng)被廣泛應(yīng)用的工程方法,在理論本質(zhì)上是符合公理化設(shè)計理論中的兩條設(shè)計公理的。 詳細(xì)地闡述了公理化設(shè)計理論的內(nèi)容及應(yīng)用范圍,并在此基礎(chǔ)上提出了以蒙特卡羅方法模擬積分的方法來計算設(shè)計的信息量,當(dāng)設(shè)計參數(shù)個數(shù)較多時,此方法的效率較高。同時,該方法可以推廣到功能需求和設(shè)計參數(shù)符合正態(tài)分布的設(shè)計,而多數(shù)制造系統(tǒng)的概率密度函數(shù)都屬正態(tài)分布,因此大大擴展了信息公理的實用范圍。不僅如此,該方法還可以計算設(shè)計參數(shù)個數(shù)大于功能需求個數(shù)的冗余設(shè)計的信息量,極大的方便了很多流體系統(tǒng)的信息量計算工作。 總結(jié)和分析了對微流體裝置工作過程產(chǎn)生影響的各項因素,利用COMSOL有限元軟件對微流體裝置工作過程進(jìn)行了仿真,得到的仿真數(shù)據(jù)接近實驗數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上利用田口方法對其進(jìn)行穩(wěn)健設(shè)計,認(rèn)為界面張力、分散相物質(zhì)粘度以及集中流直徑等因素對其生產(chǎn)微球的大小及均勻度具有較大的影響,并得出最佳參數(shù)組合。
【關(guān)鍵詞】：公理化設(shè)計 信息量 穩(wěn)健設(shè)計 微流體裝置 試驗設(shè)計 COMSOL
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH122
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-13
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 穩(wěn)健設(shè)計的概述8-11
• 1.2.1 穩(wěn)健設(shè)計的簡介8
• 1.2.2 穩(wěn)健設(shè)計理論的發(fā)展8-11
• 1.3 微流體裝置的研究11-12
• 1.4 研究意義12
• 1.5 論文的主要工作12-13
• 2 穩(wěn)健設(shè)計和公理化設(shè)計關(guān)系分析13-26
• 2.1 穩(wěn)健設(shè)計的基本理論13-17
• 2.1.1 穩(wěn)健設(shè)計的基本概念13-16
• 2.1.2 穩(wěn)健設(shè)計的基本原理16-17
• 2.2 公理化設(shè)計基本理論17-19
• 2.2.1 公理化設(shè)計理論的框架17-19
• 2.3 公理化設(shè)計與穩(wěn)健設(shè)計理論關(guān)系分析19-24
• 2.3.1 信息量19-20
• 2.3.2 公理化設(shè)計理論與穩(wěn)健設(shè)計理論關(guān)系定性分析20-21
• 2.3.3 公理化設(shè)計理論與穩(wěn)健設(shè)計理論關(guān)系定量分析21-24
• 2.4 公理化設(shè)計流程24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 3 公理化設(shè)計理論中信息量的計算26-35
• 3.1 信息量計算方法的文獻(xiàn)綜述26
• 3.2 信息量26-30
• 3.2.1 信息量的定義26-27
• 3.2.2 信息量的計算27-30
• 3.3 基于蒙特卡羅方法的信息量的計算30-34
• 3.3.1 蒙特卡羅方法30
• 3.3.2 蒙特卡羅方法計算信息量30-31
• 3.3.3 基于蒙特卡羅方法的冗余設(shè)計的信息量的計算31-32
• 3.3.4 應(yīng)用實例32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 4 微流體裝置的有限元仿真35-46
• 4.1 微流體裝置的設(shè)計過程35-37
• 4.1.1 基于獨立公理的微流體裝置的設(shè)計35-36
• 4.1.2 微流體裝置的分析36-37
• 4.2 微流體裝置工作過程的仿真分析37-45
• 4.2.1 微流體裝置的數(shù)學(xué)模型37-38
• 4.2.2 影響微流體裝置工作過程的參數(shù)38-40
• 4.2.3 COMSOL軟件的介紹40-41
• 4.2.4 利用COMSOL軟件分析微流體工作過程41-45
• 4.3 本章小結(jié)45-46
• 5 微流體裝置的穩(wěn)健設(shè)計46-56
• 5.1 試驗設(shè)計46
• 5.2 穩(wěn)健設(shè)計46-50
• 5.2.1 正交試驗設(shè)計47-50
• 5.3 MINITAB軟件介紹50-55
• 5.3.1 創(chuàng)建田口試驗設(shè)計50-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 6 全文總結(jié)與研究展望56-58
• 6.1 全文總結(jié)56
• 6.2 創(chuàng)新點56-57
• 6.3 研究展望57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 附錄62

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：847483