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当期目录

2010年, 第2期 刊出日期:2010-04-28 上一期    下一期
工程设计理论、方法与技术
基于系统工程过程的维修性设计要求生成过程研究   收藏
高明君, 郝建平, 刘继民, 曲长征
工程设计学报. 2010 (2): 81-85.  
摘要( 705 )   HTML( 2 )     PDF(1488KB)( 785 )
维修性设计要求的生成是维修性工作的一个重要组成部分,然而目前还没有有效的方法和过程支持该项工作的开展.借鉴系统工程过程的基本步骤,结合产品的一般研制程序,提出维修性设计要求的一体化生成过程,该生成过程包括维修方案的生成、维修性指标的确定与分配、维修性设计要求的生成三个主要工作,并对各项工作过程进行了详细的阐述.
基于模糊Petri网考虑制造约束的零件   收藏
肖伟跃, 杨继荣, 蔡悦华
工程设计学报. 2010 (2): 86-90.  
摘要( 727 )   HTML( 1 )     PDF(682KB)( 778 )
加工方案决策是计算机辅助工艺规划中一直未能完全解决的关键问题.首先,在给出Petri网系统和T_不变量定义的基础上,根据Petri网原理和产生式规则建立一个基于模糊规则的零件表面加工方案Petri网模型;然后,根据Petri网T_不变量在考虑制造资源约束的条件下,提出一种新的可选加工方案T_不变量生成方法;最后,通过实例验证了所提方法的有效性.实例结果表明,采用作者提出的决策方法能够获得零件表面加工的最优/次优工艺方案
基于有色Petri网的产品协同开发过程建模方法研究   收藏
王啸峰, 卞致瑞
工程设计学报. 2010 (2): 91-97.  
摘要( 672 )   HTML( 1 )     PDF(1532KB)( 721 )
产品协同开发过程具有层次性、分布性、离散性和动态性等特点,采用合理方法构建其有效的过程模型成为协同开发过程管理与优化的基础性条件.将有色Petri网(CPN)技术引入产品协同开发过程建模中,针对性地提出了产品协同开发过程CPN模型的描述性定义;并从协同开发特点出发,为支持基本过程逻辑的描述由工作流原语定义了基本网模型结构;为了描述复杂协同关系,结合模块化方法及库所变迁性质给出了扩展网模型结构的构建方法.该方法实现了将协同开发过程关系从基本到复杂都能映射到相应CPN网上,并通过实例进一步说明了该方法的有效性.
缝制设备协同开发过程中冲突消解方法的研究   收藏
张 莉
工程设计学报. 2010 (2): 98-101.  
摘要( 681 )   HTML( 1 )     PDF(1137KB)( 914 )
School of Mechanical Engineering, Taizhou University, Taizhou 318000, China
像面扫描系统负载非平衡特性分析   收藏
徐正平, 葛文奇, 杨守旺, 郑飞, 汪建林
工程设计学报. 2010 (2): 102-106.  
摘要( 575 )   HTML( 1 )     PDF(1134KB)( 757 )
为便于像面扫描控制系统的设计和机械配重,对系统负载的非平衡特性进行研究.首先从凸轮设计入手,简要介绍了相机的工作模式,指出在相机位角扩大监视模式下,凸轮及从动件的重力将会在凸轮扫描平面上产生重力分量.对像面扫描系统负载非平衡特性进行了理论分析.基于电机的数学模型,提出通过电机开环响应曲线测定负载力矩的方法,并分析了测量误差产生的原因.理论分析表明:在相机位角为0°时,凸轮从动件的惯性力造成电机负载力矩不平衡,电机转速越高,负载力矩越大;在相机位角非零时,凸轮及从动件重力在凸轮旋转平面的分量对负载力矩产生影响,且相机位角越大,电机负载力矩越大.像面扫描系统负载非平衡特性的研究将为后续控制系统设计及机械配重提供理论依据.
人-车系统的人体乘坐舒适性仿真及实验研究   收藏
张鄂, 刘中华, 计志红, 单军勇, 王东生
工程设计学报. 2010 (2): 107-113.  
摘要( 790 )   HTML( 1 )     PDF(1546KB)( 899 )
汽车振动直接影响人体的乘坐舒适性.为了高效地评价振动环境下人-车系统的人体乘坐舒适性,运用ADAMS/View和LifeMOD软件构建了人-车系统生物力学仿真模型,通过对路面不平度的模拟,将不同路面作为振动激励添加到人-车系统的动力学分析当中,进行不同路面及不同车速的人体乘坐舒适性仿真研究.在SA30-S802/ST随机振动台上,进行相应路面及车速激励的人体振动响实验,并验证了人体乘坐舒适性.将仿真计算与实验结果进行对比研究表明,仿真结果和实验结果基本一致,一定程度验证了所建立的人-车系统生物力学仿真模型的正确性及其进行人体乘坐舒适性仿真的可靠性,对快速评价人-车系统的人体乘坐舒适性具有一定的指导价值,为在汽车产品的设计阶段进行人体乘坐舒适性预测和评价提供了有效方法.
磁头局部结构的优化设计和数值分析   收藏
牛荣军, 刘红彬, 黄平
工程设计学报. 2010 (2): 114-118.  
摘要( 566 )   HTML( 1 )     PDF(2473KB)( 733 )
在磁头磁盘系统中,磁头尾端与磁盘的气膜最小,局部结构承受很大的气膜压力,其气膜压力的大小和分布对磁头飞行稳定性有重要的影响.采用优化设计理论对磁头尾端局部结构进行设计,可明显改善气膜承载性能.最后,采用提出的优化设计方法对负压型磁头结构进行设计.数值分析和实验测试表明,优化后的磁头结构飞高性能参数明显得到改善.
采煤机截割部建模与动力学仿真研究   收藏
赵丽娟, 王乘云
工程设计学报. 2010 (2): 119-123.  
摘要( 837 )   HTML( 1 )     PDF(2383KB)( 776 )
采煤机工况恶劣,载荷复杂,使得基于物理样机的试验危险性大且代价昂贵,而利用虚拟样机技术进行建模与仿真研究可以在物理样机产生前对产品的性能进行全面评估,从而获得系统级优化的产品.建立了采煤机截割部刚柔耦合虚拟样机,剖析了基于Pro/E建立三维实体模型、MATLAB模拟滚筒所受冲击载荷、ANSYS制作模态中性文件、ADAMS设置仿真参数等若干关键技术问题,大大提高了基于Pro/E,ANSYS,ADAMS和MATLAB等软件进行多领域建模和仿真的可操作性,对于研究多体系统工作的可靠性具有重要价值.
FMEA在某选频电路故障仿真中的应用   收藏
谷宏强, 刘飞, 郭利
工程设计学报. 2010 (2): 124-127.  
摘要( 643 )   HTML( 1 )     PDF(632KB)( 776 )
针对元器件单故障模式数量太多,电路故障仿真的工作量庞大,工程上难以实现这一问题,提出了采用FMEA分析技术在电路中进行故障分析的方法,获取发生故障概率较高、对系统危害程度较大的故障模式,并可相应得到对该故障模式影响较大的元件,这样可以进行有针对性的仿真,减少仿真设置故障的次数和仿真工作量.将其用于某选频电路故障仿真中,数值结果表明该方法的有效性和正确性.
辅助盲人访问Internet的力/触觉交互技术   收藏
吴丹玥, 干 静
工程设计学报. 2010 (2): 128-133.  
摘要( 725 )   HTML( 1 )     PDF(1301KB)( 735 )
网络对盲人有积极的意义.近年来,力/触觉作为一种辅助盲人访问Internet的技术得到了研究.介绍了力/触觉技术的基本原理,通过与读屏技术比较,探索其优势和发展的必要性.按触觉和力反馈分类,总结了辅助盲人上网力/触觉技术的研究现状及特点,提出现阶段存在的问题,并展望该领域的发展前景.
浅析产品设计效果图的信息传达作用   收藏
薛锋
工程设计学报. 2010 (2): 134-137.  
摘要( 789 )   HTML( 1 )     PDF(1221KB)( 668 )
产品设计效果图是快捷、形象、有效的设计表达手段,是设计师将无形的创意转化为可视化形象的重要环节.对产品设计效果图所传递信息的研究,有助于改变人们对产品设计效果图的片面理解,真正体现出产品设计效果图应有的艺术价值和实用价值.产品设计效果图特有的图示思维方式,可以很好地传递设计师的设计意图和产品信息,从而帮助确立可行的新产品开发方案.
电液可变气门高速开关阀用电磁铁设计与研究   收藏
谢英俊, 娄相芽, 金波, 刘金榕
工程设计学报. 2010 (2): 138-145.  
摘要( 698 )   HTML( 1 )     PDF(1531KB)( 777 )
采用经验公式与有限元分析相结合的方法对高速电磁铁进行设计以提高其电磁吸力和动态性能.建立了高速电磁铁的数学模型,利用Ansoft电磁场分析软件对隔磁角、衔铁长度、隔磁长度等按照经验公式无法获得的结构参数对高速电磁铁的静、动态特性影响进行了分析.在此基础上研制了高速电磁铁,并对其静、动态性能进行了测试,试验结果与仿真结果吻合,表明采用经验公式与有限元分析相结合的方法可以有效提高电磁铁的设计精度,而优化隔磁角、衔铁长度、隔磁长度等结构参数可以有效提高高速电磁铁静、动态性能.
水力除焦监测系统的设计和研究   收藏
王 涛, 高 志, 叶健敏, 胡秀亮
工程设计学报. 2010 (2): 146-150.  
摘要( 585 )   HTML( 1 )     PDF(957KB)( 940 )
结合国内延迟焦化装置水力除焦的特点,将监测技术应用于水力除焦,研制出能在国内现有装置中普遍适用的水力除焦自动监测系统.为求达到监测水力除焦目的,整个监测系统需对两方面进行检测设计:焦炭塔振动信号检测设计和除焦器高度信号检测设计,通过采集处理2种信号实现监测某位置焦炭的切割状态;同时研究实际测试过程中采集到的信号的变化情况,通过分析,确保整套系统的可靠性和安全性.该监测系统应用于上海石化的延时焦化工艺,监测水力除焦工况状态,从而实现了水力除焦的自动状态监测,避免了操作工经验判别和受环境影响大的缺点,具有良好的经济效益和现实意义
全自动废水坐便器的设计   收藏
秦辉, 曹燕燕, 周丽杰, 董蓓蓓, 刘艳霞, 刘钰, 马艳丽
工程设计学报. 2010 (2): 151-155.  
摘要( 578 )   HTML( 1 )     PDF(775KB)( 694 )
从水资源开发保护成本及其使用的经济性角度出发,介绍一种全自动废水坐便器,着重阐述了其工作原理和内部结构特点.该坐便器的冲洗功能、节水效率、环保性、可靠性和使用寿命等性能指标均超过目前的节水坐便器,而自动化程度和方便使用等方面已达到国际领先水平.其自动化特征表现为:冲便时自动优先选择废水;若废水不足时,自动补充“最低需要量”的自来水;废水回收装置自动保持“最大废水存储容量”;自动识别废水量,并据此自动选择排水水箱;自动收集废水.应用结果表明,该坐便器自动化程度高、性价比高、可靠性好、使用灵活方便,具有广阔的应用前景.
汽车空调暖风机热交换器的优化设计   收藏
周庆辉, 纪威, 王夺
工程设计学报. 2010 (2): 156-160.  
摘要( 666 )   HTML( 5 )     PDF(1256KB)( 659 )
提高汽车空调性能的主要方式是提高热交换器的换热效率. 由于汽车内部空间的限制,不能单纯依靠增加热交换器体积的方法来提高热效率,因此对热交换器结构优化设计将具有现实意义. 利用Flnent求解和正交设计的方法对汽车暖风机热交换器进行优化设计. Fluent软件可以模拟热交换器的流动和传热过程,正交设计的方法可以建立回归方程,因此可以得到出口温度的数学模型,该模型定量地描述了翅片间距、翅片高度及水管间距对换热效率的影响,优化汽车暖风热交换器的结构,最后通过试验证明了优化设计结果的准确性.优化热交换器的结构参数:翅片间距为1.1 mm,翅片高度为6.9 mm,管距为5.2 mm.根据Fluent模拟仿真得到出口温度的回归方程:Y=307.308+2.333X1 +0.677X2+0,561X3-2.501X12,影响出口温度的因素依次为翅片间距、翅片高度和水管间距.Fluent模拟仿真和正交试验设计相结合的方法有助于产品结构分析和优化设计.