面向性能优化的产品结构定制关键技术研究及其应用

发布时间：2020-04-13 05:33

【摘要】： 大批量定制已经成为信息时代制造业的重要生产方式，产品结构定制技术是大批量定制设计的关键技术之一。作者根据具体项目需求，对面向性能优化的产品结构定制设计进行了分析，着重研究了面向结构定制的产品模块划分方法、基于约束关联的产品零部件属性值求解方法、基于运动组件的定制产品虚拟样机仿真方法、基于客户满意度的定制产品结构性能评价、更改、优化与再配置技术等，最后开发出了面向性能优化的产品结构定制系统。第一章主要对产品结构定制设计中的相关技术进行了分析，阐述了基于约束和基于规则的产品配置设计方法；介绍了产品模块化设计中模块划分、模块组合的相关技术以及在不同产品设计过程中的作用；分析了定制产品性能仿真及其优化的相关技术，分析了虚拟样机技术在汽车产品设计中的应用现状。最后，给出了本文的研究内容和组织结构。第二章阐述了产品结构定制设计中的客户需求影响因素，由此映射出产品模块划分影响因素。根据零件之间的连接关系，划分出产品的子功能机构，然后根据定制影响因素，建立了机构之间的关联矩阵，采用截取矩阵对机构进行了模块聚合，通过判别矩阵对划分的模块进行验证。最后用平头锁眼机的模块划分过程验证了该方法的有效性，并用该方法对汽车车桥和钢板研磨机进行了模块划分。第三章应用产品模块划分方法，分离出产品的配置模块，提取出面向客户需求的产品模块组合规则，以客户需求为依据，生成定制产品的功能结构。为定制产品零部件定义属性，将零部件之间属性关联起来，利用客户输入参数、手册信息、设计经验等，通过高效的属性搜索与计算算法，快速生成产品零部件的属性值。以汽车车桥为例，验证了该算法的可行性。第四章将产品进行了组件化分析，以产品结构更改范围最小化为依据，给出了仿真模型子系统的划分方法，以便实现产品的结构更改与优化。根据客户的性能需求，对产品结构的仿真结果进行了满意度分析，在客户满意度较低的情况下，给出了更改仿真参数和更改功能部件两种解决方案。以汽车车桥为例，在虚拟样机仿真性能不能满足客户性能需求的情况下，给出了产品结构优化与再配置流程。第五章开发了面向性能优化的产品结构定制系统，该系统主要包括产品功能结构生成模块，零部件属性值生成模块和基于仿真反馈的结构更改与再配置模块。最后对汽车车桥和镜面钢板研磨机进行了性能仿真、优化与再配置分析，以车桥产品为例，验证了这一定制平台的可行性。第六章总结了本文的主要研究内容和成果，并给出了今后进一步的研究展望。
【图文】：

东风EQ1090汽车前后桥结构图

结构图,研磨机,单机组,镜面

2.4.3钢板研磨机模块划分图2一8镜面钢板研磨机单机组结构图图2一8为镜面钢板研磨机的单机组结构图，，同样按照以上模块划分方法，首先将结构零部件进行机构聚合，可以得到如表2一9所示的n个子机构。然后根据以上模块聚合方法可以将H个子机构聚合为机身(3，7)、磨头研磨系统(l，8，9)、压辊系统(5，6)、钢板传动系统(2，4
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH164

【参考文献】