针对在产品设计初期传统绿色模块划分方法普遍存在模块绿色程度区分能力不足的问题,提出了一种基于化学碰撞理论的绿色模块划分方法。首先,构建了化学碰撞理论应用于绿色模块划分模型,模型中,重点探讨了表征零件自身化学反应活性的绿色程度矩阵和表征零件碰撞形成化学键难易的能量矩阵建立过程,在此基础上,通过有效碰撞评估,确保绿色模块组成方案的有效性。其次,研究了基于遗传算法对绿色模块划分模型的优化求解。最后,以某型号家用冰箱为例,验证了该方法的可行性。

为了满足客户对产品的多样化需求,在模块划分过程中从产品的定制化需求、产品功能、产品结构和绿色度等多视角考虑,提出了一种多视角的特征关联模块划分方法。首先,分析客户的多样化需求,研究关于模块划分的各视角特征信息并建立其相应的特征模型与关联矩阵。其次,利用层次分析法分析不同视角在设计过程中所占有的重要程度,依据不同视角的重要程度进行特征的关联。然后建立综合特征关联矩阵,采用遗传算法进行求解。最后,以冲击电钻为实例,建立其相应的产品模型且应用遗传算法对其进行模块划分,验证所提多视角特征关联模块划分方法的有效性。

六杆机构是一种被广泛应用的机构,为保证机构设计精度,提高设计效率,给出了六杆机构双目标轨迹综合与分析一体化设计方法。首先,建立六杆机构轨迹综合方程,分析得出该六杆机构双目标轨迹综合最多可实现给定5位置的精确轨迹综合。然后,为实现综合方程的高效精确求解,引入再生同伦算法,克服了代数求解消元难、近似求解初值选择难的问题。为筛选出综合所得机构中具有实际工程应用价值的机构,基于2R杆组叉积符合开展了六杆机构运动缺陷判定,建立六杆机构环路方程进行运动学分析。最后,以残障者移位机开合机构设计示例,验证所提理论与方法的正确性与有效性。

提升臂液压缸作为小直径TBM管片吊机的关键动力驱动部件,其失效将会导致整个设备的瘫痪。为此,分析了不同工况下提升臂液压缸的受力情况,完成了液压缸的三维建模,校核了液压缸工作过程的稳定性,并利用ANSYS Workbench对简化后的液压缸模型进行了静力学分析,得到液压缸各部分应力分布。利用Fatigue Tool模块分析了液压缸的疲劳寿命,分析结果与理论计算结果的相对误差为8.30%,为提升臂液压缸的及时维护提供了数据支持。

在智能制造领域,视觉机器人应用前景十分广阔。视觉机器人的手眼标定精度直接关系到机器人的后续作业精度。为了进一步提高机器人的手眼标定精度,现提出一种基于Adam优化算法的双目Eye-to-Hand型机器人的手眼标定方法。根据多体运动学理论,建立了6DOF机器人手眼标定数学模型,以Halcon输出的手眼标定矩阵为初始值,采用Adam优化算法对目标函数进行迭代求解,将由优化前后手眼矩阵得到的两组机器人末端坐标系的位姿分别与从示教器得到的位姿作差值,并取Frobenius范数。结果表明:相机标定误差为0.089个像素,优化后的Frobenius范数平均值小于优化前,且一致性好。

在广义粒子群优化模型基础上,结合工艺规划问题的特性,设计了求解工艺规划问题的改进广义粒子群优化算法.该算法采用当前粒子与个体极值库、种群极值库进行交叉操作的方式,使粒子能够从个体极值和种群中获取更新信息,引入变邻域搜索算法作为粒子的局部搜索策略.实例测试结果显示,与其他算法相比,本文算法在求解工艺规划问题时具有更高的求解效率和更好的稳定性.

客车的定制生产、经验设计和恶劣营运环境导致复杂的性能问题。针对某批量中型车传动系异响问题。首先分析运营地区气候、地形和驾驶员操作习性等非技术因素影响；其次建立基于AMESim的传动系扭振模型，通过对比仿真和实验结果确认模型的有效性和传动系的扭转共振；最后基于模型进行离合器匹配选型，并进行实车对比验证。结果表明离合器能有效调谐客车传动系扭振模态，利用扭振仿真分析可以在设计初期避免共振问题，这对于客车传动系NVH的控制具有重要的指导意义。

提出了求解集成式工艺规划与车间调度问题的两阶段混合算法。在工艺规划阶段,使用遗传算法为每个工件生成可选的近优工艺路线集,动态地为车间调度阶段输入已确定的工艺路线;在车间调度阶段,使用蜜蜂交配优化算法快速寻优,设计了蜂王婚飞的流程以保证算法的全局搜索能力,构建了基于不同邻域结构的工蜂培育幼蜂局部搜索策略。使用基准测试集对提出的方法进行验证,并与现有算法进行对比,计算结果证明了提出方法的有效性。

针对可调节鹤式起重机的机构创新设计,建立了鹤式起重机的等势能起吊条件,构建了其动态分析的有限元模型,提出了基于TRIZ理论和可靠性分析的耦合设计方法.通过随机有限元分析,得到起吊结束时起吊端的位移仅为0.4cm;通过与所建起吊条件的对比,验证了有限元模型的准确性;通过对某鹤式起重机的可靠性分析,得出了鹤式起重机的起吊高度变化对外起重杆最为敏感.基于此,给出了可调节鹤式起重机的机构创新设计方案,为起重机机构创新设计提供了方法和依据.

提出一种利用电压熵值的锂离子动力电池组安装模式优化方法。通过分析单体电池在成组模型内部的连接模式,研究单体间发生虚接时内部阻值变化对电压的影响,提出依据电压香农熵值的故障预测方法。在此方法上,分别对电池组在整车上的安装方式进行不同力矩下的对比测试,得到不同模式下单体电池满足安全需求的最小预紧力矩要求,确定出最佳的电池组安装模式。研究表明,该方法可有效避免电池间连接故障的发生,节省75%的预紧力,提升系统的安全性和有效性。