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《重庆大学》 2003年
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基于知识的产品变型设计技术及其实例化研究

董益亮  
【摘要】: 近年来,市场竞争开始转向产品上市时间的竞争和满足客户个性化需求的竞争。为了降低产品成本并提高开发速度,企业应最大程度地重用现有资源,但满足客户个性化需求,意味着不能充分地利用企业的现有资源。解决这一矛盾的有效途径是采用变型设计的策略。本文以汽车为例进行变型设计技术的研究。汽车变型设计分可为两个层次:基于平台的变型设计和基于平台改型的变型设计,基于平台改型的变型设计是进一步满足客户个性化需求的有效手段。产品变型设计是基于知识的过程,知识是实施变型设计技术的关键,为此本文提出基于知识的产品变型设计技术,并选择汽车平台改型的关键──后桥总成变型设计为研究对象,对基于知识的变型设计技术及其实施进行了深入的研究。具体研究内容如下: (1)深入研究了产品变型设计过程和特点,提出了面向变型设计的产品模型和智能推理模型,它们分别是产品变型设计层次化模型、以CBR为核心的混合推理模型;建立了基于知识的产品变型设计系统框架,该系统包括四个子系统:产品资源库子系统、产品资源管理子系统、变型设计子系统和设计检验子系统。 (2)以满足平台改型设计需求为前提,深入研究了汽车后桥的功能结构和功能结构分解,利用通用CAD软件(Unigraphics)建立了适应变型设计的汽车后桥产品模型。 (3)深入研究了汽车后桥的评价指标体系、分析评价方法、有限元模型建立、载荷的处理方法等。提出了基于知识的有限元模型自动生成技术,建立了汽车后桥力学评价指标体系及部分分析评价模型。 (4)在汽车后桥有限元模型的建立、杂交系统的有限元技术、汽车减振器阻尼和道路激励载荷的处理方法等方面进行了深入研究,建立了汽车后桥系统有限元模型。利用有限元法对某汽车后桥的变型设计作了部分分析评价,并对该汽车在变型设计中存在的后桥壳断裂问题提出了解决方案。 (5)利用现有通用CAD软件Unigraphics和通用有限元分析软件MSC.Patran、MSC.Nastran对汽车后桥变型设计KBE系统进行开发。
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