云制造环境下多学科设计优化研究及其在数控铣床总体设计中应用

发布时间：2017-10-20 14:52

  本文关键词：云制造环境下多学科设计优化研究及其在数控铣床总体设计中应用

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【摘要】：在信息科学技术高速发展的今天,制造业的资源配置已越来越向着信息密集的方向发展,一种面向服务的网络化制造新模式——云制造应运而生。多学科设计优化诞生至今,已经发展出了诸多优化方法用来解决不同的多学科问题,尤其是在多学科优化理论的应用和多学科优化软件Isight的帮助之下,现在进行系统设计时已经不需要将系统人为的割裂开来,可以充分考虑学科之间的协同作用,并通过成熟的搜索策略获得更加理想的全局最优解。将多学科设计优化与云制造平台结合起来,以服务的方式向更广大的客户提供优化功能,不仅丰富了云制造的应用,同时也使多学科优化方法有了一种新的应用方式。本文首先对多学科优化理论和云制造服务技术进行了详细的研究,概括了云制造服务资源虚拟化模型,构建了服务资源云池,并利用传统多学科优化理论体系对C000017B型数控铣床进行分析,之后将多学科优化与云制造服务平台相结合并提出了两个云制造环境下多学科优化实施模型并进行比较和选择,最后利用开源软件开发工具和插件搭建了云制造优化系统的原型服务平台,并应用于数控铣床的总体设计优化。具体进行的工作主要包括以下四个部分:(1)根据软件虚拟化描述模型和方法对软件服务资源进行虚拟化,并投入云制造服务资源池作为服务。(2)利用多学科设计优化理论体系对C000017B型数控铣床的总体设计优化方案进行分析,利用Pro/E建立铣床模型并使用Ansys进行模态分析,最终得出针对C000017B型数控铣床的总体设计优化任务模型。(3)提出云制造服务平台与多学科优化的两种可行结合方法,并选用其中一种方法搭建云制造优化服务原型平台;将多学科优化软件Isight与之结合,并结合多学科设计优化的求解搜索策略,得到总体设计优化任务模型,选择适当的方法建立Isight工程并在云环境下进行求解;在云制造优化服务的原型平台上完成C000017B型数控铣床的服务化建模、分析和多学科优化全过程,包括用户任务提交、结果查看、服务间信息耦合等。(4)对云制造优化服务平台的功能进行扩展,利用资源池中的资源搭建了C000017B铣床的虚拟样机。
【关键词】：云制造 多学科优化 Isight 原型服务平台 总体设计
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG547
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.1.1 云制造的研究背景和意义10-11
• 1.1.2 多学科设计优化的研究背景和意义11
• 1.2 国内外研究现状11-19
• 1.2.1 云制造的研究现状11-14
• 1.2.2 多学科优化的研究现状14-18
• 1.2.3 多学科优化软件的研究现状18-19
• 1.3 课题来源及论文内容安排19-20
• 1.4 本章小结20-21
• 第二章 云制造下软件资源虚拟化与服务化21-30
• 2.1 开发平台和工具的选择配置21-22
• 2.2 服务资源虚拟化22-27
• 2.2.1 软件服务资源虚拟化22-24
• 2.2.2 软件服务的资源虚拟化实例24-27
• 2.3 软件服务资源的Web服务部署27-29
• 2.3.1 Tomcat服务器的部署27-28
• 2.3.2 Web服务发布实例28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 多学科设计优化的模型分析与分解30-43
• 3.1 多学科优化的分解协调原则30-31
• 3.2 数控铣床总体设计的多学科分解和模型建立31-42
• 3.3 本章小结42-43
• 第四章 云环境下多学科设计与优化43-70
• 4.1 多学科优化工具与云平台的结合43-45
• 4.2 用户功能与流程45-65
• 4.2.1 用户的建模服务46-50
• 4.2.2 用户的模型分析服务50-54
• 4.2.3 多学科优化服务54-65
• 4.3 多学科设计优化服务平台功能的扩展65-69
• 4.4 本章小结69-70
• 总结与展望70-72
• 参考文献72-78
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果78-79
• 致谢79-80
• 附件80

【参考文献】

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本文编号：1067768