基于物流运输业的需求,提出并设计了有轨正交行走车辆ROV结构,以及模块化的ROV控制系统硬件和软件。小车通过电动推杆的提升或下推一个方向的行走轮系,实现了ROV小车的有轨正交行走。根据STM32F429 ARM微控制器所设计的模块化控制系统硬件具有WiFi无线通讯、RFID导航定位、无刷直流电机控制、电动推杆控制、红外测距传感器避障等功能。模块化控制系统软件满足ROV控制功能需要。通过试验获得的PWM占空比与电机转速对应关系的PWM波控制寄存器的值,实现无刷直流电机PWM速度便捷控制。红外测距传感器模拟电压量A/D转换值寄存器映射方法实现了测距值共享的ROV避障。初步试验结果表明ROV小车结构可行,模块化控制系统软硬件实现了ROV基本控制功能。

研究了模块化产品平台的设计方法,并构建了动车组转向架模块化产品平台。从客户需求出发,通过分析需求-模块的映射关系和模块之间的影响关系,得到模块变异指数和模块传播指数,基于模块变异指数和传播指数识别出产品平台元素;在企业已有模块实例基础上,利用模糊聚类、层次分析法和基于遗传算法优化设计对产品平台元素进行设计。以动车组转向架为对象构建了产品平台,验证了方法的有效性。

采用有限元方法对模块化直流电源柜散热方式进行分析和设计。以标准尺寸的模块化直流电源柜为研究对象,在ICEPAK软件中分别建立其集中式散热和分布式散热的柜体仿真模型,通过仿真计算分别得到了两种散热方式下散热器的温度分布和模块前后的风压分布。对比了两种散热方式的优缺点,选择分布式散热作为模块化直流电源柜的散热方式。试验中测量了散热器的实际温升,其结果与仿真结果相符,验证了设计方法的正确性。

基于实验室废液处理工艺的需求,对实验废液处理工艺装备结构组成进行了分析,应用模块化设计分析方法,进行实验废液处理装备的模块化设计。采用SolidWorks建立了废液处理装备模块支承结构的三维模型,在ANSYSWorkbench有限元环境下获得各模块的应力云图和位移云图,为模块化设计提供理论依据,提高装备模块化结构性能。分析结果表明,该模块化结构设计方案合理,满足要求。

随着家用医疗呼吸器逐渐走入人们的生活,如何利用模块化思想提高呼吸器的安全性,成为了学术界的前瞻性研究。通过设计并利用内模PID控制器,对呼吸器的流速控制模块进行研究与实验,以期提供稳定的流速,从而有效降低呼吸器的使用风险。为了验证该控制器的性能,以呼吸器平台实测数据为样本,展开测试分析,实验结果表明,该内模PID控制器的振荡度均低于13%,具有较高的稳定性。

以轴系的模块化知识模型为基础,提出了综合结构设计和性能设计的轴系数字化设计方法。综合考虑轴系的结构组成及性能分析类型,对轴系进行了模块化划分,并从功能属性、工作性能、经济性和结构合理性4个方面建立了轴系结构评价指标模型,通过模糊层次分析法建立评价模块,实现了轴系设计方案评价和最优方案选择。最后通过案例说明了轴系结构设计流程,证实了其可行性,为机械结构设计提供了数字化解决方案。

针对深海运载器载荷多、任务重及建造和维修复杂等问题,提出模块化布局的设计方法。对结构复杂、功能多样的不同任务载荷进行简化布局,以运载器转动惯量作为优化目标,建立优化数学模型,采用粒子群优化算法对其进行求解,得到最优的解集,实现不同载荷之间的布局优化方案。针对布局方案设计AUV模块的布局方案并建立模块内部布局图。

提出了国产卧式五轴加工中心平台化的设计理念。通过实施过程的基础件通用模块化、功能部件接口标准化、功能附件标准化、通用化等设计理念,定义了全平台化系列产品的总体设计方案。并对与总体概念实施相关的具体支撑技术做了详细分解,用于指导全平台产品的开发设计。

通过对引进的某双发四座通航飞机开展构型管理的典型研究,总结TC和PC分离的构型管理特征,从构型管理的开展、控制和实施方面体现构型管理在PC生产中的重要作用。

无障碍模块化快速组合夹具应用了快速定位、侧面压紧技术,各个零、组件可依据加工需要快速组合或单个使用,结构刚性与稳定性能实现零件加工中切削路径全开放及翻面加工,达到准备快速、机床高效利用的目的。