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关键词

设计 20

优化 18

优化设计 11

增材制造 11

多目标优化 11

三峡工程 9

遗传算法 8

机器学习 7

施工 5

材料设计 5

优化调度 4

农产品 4

创新设计 4

稳健设计 4

3D打印 3

不确定性 3

仿真 3

协同设计 3

技术创新 3

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面向客户需求的产品优化设计方法研究

李汝鹏,魏巍,周峰,邹成

《中国工程科学》 2018年 第20卷 第2期   页码 33-41 doi: 10.15302/J-SSCAE-2018.02.006

摘要: 本文提出了一种快速响应客户需求的产品优化设计方法,通过基于模糊相似理论的需求信息模糊聚类方法,对具有模糊性和多样性的原始客户需求信息进行精简分类处理,以获取客户需求集合;然后构建了一种综合联合分析法(CA)和质量功能展开(QFD)的全新CA-QFD需求转化方法,从客户需求到产品设计属性进行精确转化,并通过对实例产品优化设计,实现快速响应客户需求;最后,通过锻压机主工作液压缸的优化设计实例,验证了本文方法的可行性和适用性

关键词: 快速响应客户需求     模糊聚类     需求转化     CA-QFD方法     产品优化设计    

基于TLBO算法的不确定性条件下复杂产品协同设计的可靠性拓扑优化

洪兆溪, 蒋翔宇, 冯毅雄, 田钦羽, 谭建荣

《工程(英文)》 2023年 第22卷 第3期   页码 71-81 doi: 10.1016/j.eng.2021.06.027

摘要: text-align: justify;">复杂产品的拓扑优化设计可以显著改善材料和节能本研究选择了一种大吨位液压机作为典型的复杂产品,用以表述这种优化方法。基于可靠性和优化解耦模型与基于教与学优化(TLBO)算法,本文提出了一种可靠性拓扑优化方法。将由板系结构形成的支撑物作为拓扑优化对象,具有轻量化和稳定性好的特点。将某种不确定性下的可靠性优化和结构拓扑优化协同处理。首先,利用有限差分法将优化问题中的不确定性参数修正为确定性参数。然后,将不确定性可靠性分析和拓扑优化的复杂嵌套解耦。最后,利用TLBO算法求解解耦模型。该算法参数少,求解速度快。

关键词: 板系结构     可靠性     协同拓扑优化     教与学优化算法     不确定性     产品生命周期的协同设计    

机械产品可拓概念设计研究

赵燕伟

《中国工程科学》 2001年 第3卷 第5期   页码 67-71

摘要:

文章在总结现有智能化概念设计思维规律的基础上,提出基于可拓方法的机械产品智能化概念设计的研究内容、特点、流程与方法。围绕智能化概念设计的功能表达、功能分解与综合、功能推理与决策,重点研究功能-原理-布局-结构的可拓化概念设计方法和计算机模拟人类解决问题的辩证思维过程。文中给出可拓方法在加工中心刀库概念设计中的应用实例。该方法对于解决目前智能化概念设计理论研究与工程实现中的瓶颈问题,具有重要意义。

关键词: 概念设计     机械产品     智能CAD     可拓学    

面向主动回收的产品模块化设计方法

张宠元,魏巍,詹洋,李汝鹏

《中国工程科学》 2018年 第20卷 第2期   页码 42-49 doi: 10.15302/J-SSCAE-2018.02.007

摘要:

随着人们环保意识的增强,对产品可回收性能的要求也逐渐提高。本文在传统模块化设计方法的基础上,在产品设计初期融入了可主动回收产品的模块化设计思想,提出了基于主动回收产品的模块化准则,并且把主动回收度、内部聚合度以及外部耦合度作为优化目标进行模块划分。在算法部分,提出一种改进的免疫克隆多目标优化算法,该算法以变异操作为主,并通过去除较拥挤的抗体进行优化。最后,把该方法应用于内燃机模块划分中,与未优化的免疫算法进行对比,证明了改进免疫算法的优越性。

关键词: 主动回收     多目标优化     模块化划分     改进的免疫算法     绿色设计    

定制化产品智能设计关键技术研究综述

张树有, 徐敬华, 苟华伟, 谭建荣

《工程(英文)》 2017年 第3卷 第5期   页码 631-640 doi: 10.1016/J.ENG.2017.04.005

摘要:

大数据和信息物理系统(CPS)等技术的发展使人们对产品设计的需求增加。产品数字设计包括使用先进的数字技术完成产品设计过程,如几何建模、运动学和动态仿真、多学科耦合、虚拟装配、虚拟现实(VR)、多目标优化(MOO)以及人机交互。定制产品智能设计的关键技术包括:客户需求的描述与分析、客户基础的产品设计(PFD)、定制产品的配置和模块化设计、定制产品的变型设计,以及产品智能设计的知识推送。定制产品智能设计的发展趋势包括定制产品的大数据驱动智能设计技术和定制的设计工具和应用。通过计算机的高精度数控机床设计,我们验证了该方法的有效性。

关键词: 定制化产品     用户需求     变形设计     智能设计     知识推送    

基于云制造的产品协同设计平台架构研究

魏巍,王宇飞,陶永

《中国工程科学》 2020年 第22卷 第4期   页码 34-41 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.04.014

摘要:

产品设计是提高产品质量和降低制造成本的关键环节,而云制造作为一种新的制造模式和集成技术正逐渐兴起,成为先进制造的重要发展方向。为了应对传统制造业向服务型和创新型制造业转变的挑战,本文在分析协同设计领域现状的基础上,总结了传统制造模式对海量资源共享和按需使用方面存在的问题。研究提出了一种基于云制造的产品协同设计平台架构,详细阐述了平台架构的各子层含义,构建云制造产品协同设计平台的云制造、产品族和产品平台、产品协同设计3类关键技术。最后,以某公司部署的云制造产品协同设计平台系统为例,分析了系统架构和功能,比较了云制造模式与传统制造模式在任务分配和任务完成时间上的差异,验证了云制造产品设计平台系统的有效性和优越性,并对该系统的实际应用和未来研

关键词: 云制造     协同设计     产品平台     资源封装     平台架构    

一种基于制造大数据的产品工艺自适应设计方法

魏巍,陈政,袁君

《中国工程科学》 2020年 第22卷 第4期   页码 42-49 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.04.017

摘要:

随着数字化与智能化生产方式在制造业中的广泛应用,引导企业重视并发挥制造大数据的价值对革新产品工艺设计具有重要意义。本文旨在面向企业数据与业务深度融合的应用需求,提出一种基于制造大数据挖掘的产品工艺自适应设计应用方法,用于解决企业中制造数据利用率不足等问题。最后以汽车产品焊接工艺为例,建立焊接工艺参数与焊接缺陷的预测模型,用于改善焊接工艺并提高焊接质量,实现制造大数据驱动的焊接工艺自适应设计。研究表明,制造大数据蕴含丰富的知识与模式,可以指导产品设计决策,支持实现不同制造环境下的产品工艺自适应设计;建议进一步推动大数据与第五代移动通信技术等新兴技术的结合,增加对大数据平台、算法设计平台研发的投入,激发制造大数据与产品工艺设计的更大交融。

关键词: 产品工艺,自适应设计,制造大数据,数据挖掘,知识发现    

航空发动机多学科设计优化技术研究

尹泽勇,米栋,吴立强,肖根升,刘飞春,李立君

《中国工程科学》 2007年 第9卷 第6期   页码 1-10

摘要:

多学科设计优化(MDO)是为实现复杂产品设计方法升级换代的最佳技术途径。针对先进航空发动 机设计面临的各学科间耦合关系复杂、指标冲突严重等困难,按零件、部件和总体方案设计3个阶段对MDO的 各项关键技术开展了研究、开发及应用工作,提出了基于MDO技术的航空发动机一体化设计方法给出的5个工程应用实例表明,该方法与传统设计方法相比,能大幅提高航空发动机设计水平,具有广泛的工程应用前景。

关键词: 航空发动机设计     多学科设计优化     零件级优化     部件级优化     总体优化    

机械结构虚拟优化设计技术与应用研究

胡如夫,吴南星,孙庆鸿

《中国工程科学》 2004年 第6卷 第10期   页码 45-47

摘要:

虚拟优化设计是多学科先进知识形成的综合技术,是现代机械产品设计的发展方向。作为一种新的设计模式,应用该技术减少了产品开发中设计-试制-试验等过程的重复,设计人员可在虚拟可视化环境中对结构进行分析和优化,有利于缩短产品设计周期,降低开发成本;分析了产品虚拟设计的特点,提出了机械结构虚拟优化设计的流程,并以数控车床主轴箱体动态优化为例进行了应用研究。

关键词: 机械结构     虚拟设计     优化设计    

农业机械产品数字化设计技术及展望

阎楚良,杨方飞

《中国工程科学》 2006年 第8卷 第9期   页码 13-18

摘要:

针对数字化设计技术的定义分析了其特点,阐述了当今数字化设计技术研究的热点——计算机辅助概念设计、知识工程、虚拟原型技术;探讨了机械产品数字化设计技术的研究现状及未来的发展趋势,即突出产品创新设计、重视虚拟现实技术、强调产品协同设计;数字化设计技术作为国家中长期科学技术发展规划优先扶持的主题,其应用将会使传统的农业机械设计制造技术发生革命性的变化。

关键词: 数字化设计     计算机辅助概念设计     知识工程     虚拟原型     创新设计    

设计结构矩阵在复杂产品协同设计过程的应用

徐路宁,张和明,张永康

《中国工程科学》 2005年 第7卷 第6期   页码 41-44

摘要:

将矩阵方法应用到复杂产品的开发过程中,用DSM(设计结构矩阵)量化表达复杂产品设计流程,并通过DSM的分析与重构进行复杂产品的协同设计规划,以缩短产品设计周期,降低开发成本。

关键词: DSM(设计结构矩阵)     分析     重构     规划    

公理化设计与TRIZ的比较研究及其集成模型

丁俊武,韩玉启,郑称德

《中国工程科学》 2006年 第8卷 第5期   页码 74-78

摘要:

摆脱设计对经验的依赖,探索以科学原理为基础的设计理论是设计方法学的研究热点。公理化设计理论和创新问题解决理论是基于科学的设计方法学,近年来已得到设计界的高度重视。分析比较了两种理论的内在联系和区别,以此为基础建立了产品概念设计过程集成模型。给出了应用案例,验证了模型的有效性。

关键词: 公理化设计     TRIZ     产品设计     集成模型    

从计算机辅助设计到人辅助设计——一种等几何拓扑优化方法

王英俊, 肖蜜, 夏兆辉, 李培根, 高亮

《工程(英文)》 2023年 第22卷 第3期   页码 94-105 doi: 10.1016/j.eng.2022.07.013

摘要:

本文提出了一种新的设计模式——人辅助设计,以取代传统的计算机辅助设计。在人辅助设计中,计算机可以通过一种新的等几何拓扑优化自动完成整个产品设计,而人类仅需协助轻微修改设计以满足要求。文中提出了一种嵌入域等几何拓扑优化用于设计具有不规则设计域的复杂模型,并且可以基于分层等几何拓扑优化结果自动生成优化结果的可编辑几何模型。测试了三个算例以验证所提出的等几何拓扑优化模式,包括一个具有规则设计域的3D悬臂梁,一个具有不规则设计域的汽车零件和一个具有多尺度结构的MBB梁。结果表明,所提出的等几何拓扑优化模式可以自动生成高质量的优化模型。因此,该技术具有成为革命性技术的巨大潜力,可以将当前设计模式由计算机辅助设计转变为人辅助设计

关键词: 人辅助设计     CAD/CAE一体化     等几何分析     结构优化     等几何拓扑优化    

木质素磺酸盐/二氧化硅无机颗粒体系中的原子力显微镜力学测试——从分散机理研究到产品设计 Article

王静禹, 钱勇, 周义杰, 杨东杰, 邱学青

《工程(英文)》 2021年 第7卷 第8期   页码 1140-1148 doi: 10.1016/j.eng.2021.07.004

摘要: font-size:14px;">设计和制备高性能木质素基分散剂是实现木质素工程化高值利用的关键基于上述研究,设计并制备了新型季铵化接枝磺化木质素基分散剂(QAGSL)。QAGSL对SiO2和真实水泥颗粒均具有良好的分散性能。

关键词: 木质素     二氧化硅     原子力显微镜     分散机理     产品设计    

情境感知智能产品的生物启发式设计 Article

Ang Liu, Ivan Teo, 陈点滴, Stephen Lu, Thorsten Wuest, 张执南, 陶飞

《工程(英文)》 2019年 第5卷 第4期   页码 637-645 doi: 10.1016/j.eng.2019.06.005

摘要:

信息通信技术(ICT)和网络物理系统(CPS)的快速发展,为智能产品的日益普及铺平了道路。情境感知是衡量产品智能的一个重要角度。与人工制品不同,各种生物系统具有非凡的情境感知能力。生物启发式设计(BID)是最常用的设计策略之一。然而,迄今为止,很少有研究检查过情境感知智能产品的生物启发式设计。本文提出了一个结构化设计框架,用以支持情境感知智能产品的生物启发式设计。本文从产品设计的角度定义了情境感知的概念。该框架以功能-行为-结构理论(the situated function-behavior-structure ontology)为基础开发而成。本文规定了结构化设计过程,借助各种生物启发,支持不同的概念设计活动,如问题形成、结构重构、行为重构和功能重构。一些现有的设计方法和新兴的设计工具被纳入框架。本文提出了一个案例研究,展示了如何利用该框架重新设计机器人吸尘器,使其更具有情境感知能力。

关键词: 设计方法     生物启发式设计     情境感知     智能设计    

标题 作者 时间 类型 操作

面向客户需求的产品优化设计方法研究

李汝鹏,魏巍,周峰,邹成

期刊论文

基于TLBO算法的不确定性条件下复杂产品协同设计的可靠性拓扑优化

洪兆溪, 蒋翔宇, 冯毅雄, 田钦羽, 谭建荣

期刊论文

机械产品可拓概念设计研究

赵燕伟

期刊论文

面向主动回收的产品模块化设计方法

张宠元,魏巍,詹洋,李汝鹏

期刊论文

定制化产品智能设计关键技术研究综述

张树有, 徐敬华, 苟华伟, 谭建荣

期刊论文

基于云制造的产品协同设计平台架构研究

魏巍,王宇飞,陶永

期刊论文

一种基于制造大数据的产品工艺自适应设计方法

魏巍,陈政,袁君

期刊论文

航空发动机多学科设计优化技术研究

尹泽勇,米栋,吴立强,肖根升,刘飞春,李立君

期刊论文

机械结构虚拟优化设计技术与应用研究

胡如夫,吴南星,孙庆鸿

期刊论文

农业机械产品数字化设计技术及展望

阎楚良,杨方飞

期刊论文

设计结构矩阵在复杂产品协同设计过程的应用

徐路宁,张和明,张永康

期刊论文

公理化设计与TRIZ的比较研究及其集成模型

丁俊武,韩玉启,郑称德

期刊论文

从计算机辅助设计到人辅助设计——一种等几何拓扑优化方法

王英俊, 肖蜜, 夏兆辉, 李培根, 高亮

期刊论文

木质素磺酸盐/二氧化硅无机颗粒体系中的原子力显微镜力学测试——从分散机理研究到产品设计

王静禹, 钱勇, 周义杰, 杨东杰, 邱学青

期刊论文

情境感知智能产品的生物启发式设计

Ang Liu, Ivan Teo, 陈点滴, Stephen Lu, Thorsten Wuest, 张执南, 陶飞

期刊论文