机械产品分析性稳健设计通用工具及其应用研究

发布时间：2020-11-20 19:44

　　 为了将分析性稳健设计更好的与工程实践相结合,针对其存在的一些不足,将其进行了完善和拓展。在完善了的稳健设计理论的基础上,开发稳健设计软件,实现稳健设计的自动化,在文中对稳健设计软件的结构和操作做了简单介绍。借用稳健设计软件,对YH53200铣齿机的主轴箱进行了稳健设计,验证理论和软件的同时,为进一步提高主轴箱的稳健性提供了理论基础。 本文的具体内容如下: 1)阐述了分析性稳健设计、Kriging代理模型的研究现状,简述了课题的提出和研究意义,提出了本课题的研究内容。 2)介绍了分析性稳健设计的一般流程,通用模型。将噪声变量融入到分析性稳健设计理论,完善了稳健设计模型,并讨论了各变量间相关度的处理方法。对多目标求解策略和面向分析性稳健设计的Kriging代理模型构建方法进行了介绍。 3)基于完善了的稳健设计理论开发了稳健设计软件,文中介绍了稳健设计软件的的结构、流程、数据库结构、关键技术及集成方法能等。对基于符号运算的均值和方差公式推导、多目标Pareto解的自动处理、Kriging代理模型的自动构建等技术做了重点介绍。 4)介绍了稳健设计软件的功能特点,按模块划分的顺序介绍了界面操作,并以张健的论文为例分别对软件的方差模型稳健设计、边界模型稳健设计及公差模型稳健设计进行了验证,验证结果表明软件所得结果完全可信并可靠。 5)以YH53200铣齿机的主轴箱的稳健设计为例,借用稳健设计软件分别采取解析法和代理模型法进行稳健设计。解析法可以快速定位主轴箱的稳健性,但精度较低,代理模型法设计周期长,但精度较高,符合工程实践的要求。在验证稳健设计理论和软件的同时,两种方法的设计结果均对进一步提高主轴箱的稳健性提供了理论依据。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TH122
【部分图文】：

第四章 稳健设计软件功能简介及测试（3）采用数据库技术，实现产品设计参数、数学表达式等模型数据信息进行输入、分类、存储和管理；（4）采用报表读取和生成技术，实现数据导入和报表输出。本软件具有以下技术特点：本软件采用开放式可扩展体系结构、通用数据库和多种智能优化算法，实现了分析性稳健设计建模自动化，为产品设计提供稳健性分析、优化和决策工具集。软件运行环境：Windows XP 操作系统、MySQL、JVM、Matlab 、Excel。4.2 软件界面简介

图 4-3 数据编辑区数据”页数据页”分为“设计变量”、“噪声变量”、“功能需求”、“性”五个子页，分别用于编辑或显示各个变量的数据信息。参数”页参数”页分为“算法说明区”和“参数设置区”两部分。“SQP”、“GA”和“MOGA”三种，通过“模型提取区”框进行选取。算法选定后，“算法说明”栏将显示当前算法”将显示当前算法的常用参数，用户可以通过选取下拉框数修改。如图 4-4 为 SQP 算法下的“算法参数”页。

图 4-3 数据编辑区型数据”页型数据页”分为“设计变量”、“噪声变量”、“功能需求”、“性量”五个子页，分别用于编辑或显示各个变量的数据信息。法参数”页法参数”页分为“算法说明区”和“参数设置区”两部分。本为“SQP”、“GA”和“MOGA”三种，通过“模型提取区”中拉框进行选取。算法选定后，“算法说明”栏将显示当前算法区”将显示当前算法的常用参数，用户可以通过选取下拉框或参数修改。如图 4-4 为 SQP 算法下的“算法参数”页。
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本文编号：2891904