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基于复杂网络的机械产品零部件分析与配置技术研究

刘夫云  
【摘要】: 论文将复杂网络理论和算法应用于复杂机械产品的大批量定制领域,对复杂机械产品的零部件分析与配置技术进行了较为系统和深入的研究。提出了基于复杂网络理论和算法的产品零部件分析方法、配置模块关联系数计算方法、配置产品尺寸参数传递与修改方法、产品模块化评价方法。以工业汽轮机等产品为例,对上述方法进行了应用验证。 第一章对论文的研究背景、相关研究领域的研究现状以及目前存在的问题等进行了阐述,给出了论文的主要研究内容以及论文的整体框架结构。 第二章对复杂网络理论进行了简要介绍,建立了机械产品网络理论与方法体系结构,对复杂网络的简单路径搜索算法进行了研究,提出了一种有向无环网络的简单路径搜索算法。 第三章提出了产品结构网络(零部件关系网络)构建方法,网络统计参数计算方法,并对统计参数进行了计算,给出了统计参数双对数坐标分布曲线。对各个统计参数之间的相关系数以及各个统计参数对零部件通用性的影响程度进行了分析,提出了一种产品族零部件通用性分析方法。对产品结构网络的特点进行了分析,结合网络的结点度分布规律,提出了产品结构网络的演化规律与演化动力学方程。对结点入度演化规律进行了理论分析,得到了结点入度概率密度解析表达式。对零部件增量与产品增量之间的关系进行了分析,提出了一种基于结点入度演化规律的零部件用量预测方法。 第四章提出了扩展的产品主结构网络构建方法,提出了配置模块关联系数计算方法以及关联系数的传递计算方法,提出了基于关联系数的配置模块选择方法,设计并实现了一配置模块选择辅助决策系统。 第五章对产品尺寸约束关系提取方法进行了研究,提出了一种尺寸约束关系提取方法,提出了产品尺寸约束关系网络构建方法。研究并提出了尺寸参数在产品的零部件内部以及零部件之间的传递方法,提出了一种基于尺寸参数传递方法的产品变型设计与产品尺寸参数修改方法。 第六章研究了产品结构网络的结点增长速度与结点度分布曲线斜率之间的关系,提出了一种基于结点度分布曲线斜率的产品模块化程度比较方法。提出了一种产品模块分解方法,提出了一种基于产品尺寸约束关系网络的产品模块化程度定量评价方法。 第七章对全文进行了总结,并对后续的研究工作进行了展望。


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