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现代机械规划理论与办法

发布时间:2022-04-27 08:19:32 来源:环球体育注册

  性思维。 ? 现代规划办法:要点内容为有限元剖析、优化 规划和反求工程规划。

  1) 手艺的、静态的、经历的规划,被动地剖析产品的功用 2) 核算机化的、动态的、科学的规划,主动地规划产品的功用

  1 信息论办法 , 如信息剖析法、技能猜测法等。它是现代规划办法的条件。 2 体系论办法 , 如体系剖析法、人机工程以及面向产品生命周期的规划。 3 控制论办法 , 如动态剖析法等。 4 优化论办法 , 它是现代规划办法的方针。 5 对应论办法 , 如类似规划、反求工程规划等。 6 智能论办法 , 如 CAE 、并行工程、人工智能等。是现代规划办法的中心。 7 寿数论办法 , 如牢靠性规划、价值工程和稳健性规划等。 8 离散论办法 , 如有限元和鸿沟元办法。 9 含糊论办法 , 如含糊点评和决议计划等。 10 突变论办法 , 如发明性规划等。它是现代规划办法的根底。 11 艺术论办法 , 如艺术造型等。

  孤立、静止地剖析问题 ? 得到的定论具有片面性和部分性 ? 添加体系的完结难度和本钱

  重视产品规划的全进程 ? 重视剖析体系内部单元的相对联络 ? 从功用剖析下手处理产品计划规划

  体系剖析规划涉及到产品开发和运转的一切环节,乃至包 括产品的售后服务和产品失效(作废)后处理,所以体系 剖析规划不是单纯的产品规划。

  重要度:极高。极少数人行为确认,受控度低,无弥补办法。 重要度:高。少数人行为确认,受控规模小,弥补困难。 重要度:中。较多人行为确认,受控规模大,较易弥补。 重要度:低。受控度高,一般能及时发现,易弥补。

  工程规划中,大多数人了解施工规划非常重要,其原因是施工规划是非常费时而详尽 的作业,而且多数人只能看到施工规划或只需看见施工规划的才干。

  清晰所规划体系的意图、使命和要求 ? 编撰规划使命书 ? 意图:供给规划、点评和决议计划的依据

  1) 顾客对产品功用、功用、质量和数量等的具体要求 2) 现有类似产品的出售状况和出售趋势 3) 竞争对手在技能、经济方面的优缺点及开展趋向 4) 首要原料、配件和半制品的现状、价格及改动趋势等

  1) 技能剖析——体系完结的难点和立异点 2) 经济剖析——本钱、功用价格比剖析 3) 社会剖析——产品开发的经济效益和社会效益

  1) 产品开发的必要性 、商场查询和猜测状况 2) 有关产品的国内外水平及开展趋势 3) 从技能上预期能到达的水平 4) 需求处理的要害技能问题 5) 经济效益、社会效益的剖析 6) 出资费用及时刻进展计划 7) 现有条件下开发的或许性及预备采纳的办法

  1) 产品功用和功用 2) 规划参数和相关的方针 3) 制作及运用等方面的束缚条件

  1) 启示发明性 2) 全面把握对产品各方面的要求 3) 防止规划的盲目性 4) 全面考虑功用和本钱的联络功用剖析

  1) 参阅有关资料、专利或产品求解 2) 运用各种发明性办法以开阔思维来探寻解法 3) 选用形状归纳法或相关表和相关网法进行组合

  1)把各种功用元的部分解合理地予以组合,就能够得到 一个体系的多个原了解。

  2)组合的办法能够选用形状矩阵法(亦称为模幅箱法—— 运用形状学办法建立起的模幅箱)。 形状矩阵法是把体系功用元和其所对应的各个解别离作为 纵、横坐标,列出“功用求解矩阵”,然后从每个功用元中取出 一个对应解进行有机组合,以构成一个体系解的办法。 功用原理计划确认时应该留意的问题:

  一个好的原理构思有时不能成为产品,原因是因为结构、 资料和工艺问题无法得到合理处理。因而在立异构思阶段要考 虑一些首要结构和工艺完结的或许性,以利于实用化。

  1)把各种功用元的部分解合理地予以组合,就能够得到 一个体系的多个原了解。

  2)组合的办法能够选用形状矩阵法(亦称为模幅箱法—— 运用形状学办法建立起的模幅箱)。 形状矩阵法是把体系功用元和其所对应的各个解别离作为 纵、横坐标,列出“功用求解矩阵”,然后从每个功用元中取出 一个对应解进行有机组合,以构成一个体系解的办法。 功用原理计划确认时应该留意的问题:

  一个好的原理构思有时不能成为产品,原因是因为结构、 资料和工艺问题无法得到合理处理。因而在立异构思阶段要考 虑一些首要结构和工艺完结的或许性,以利于实用化。

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  2)组合的办法能够选用形状矩阵法(亦称为模幅箱法—— 运用形状学办法建立起的模幅箱)。 形状矩阵法是把体系功用元和其所对应的各个解别离作为 纵、横坐标,列出“功用求解矩阵”,然后从每个功用元中取出 一个对应解进行有机组合,以构成一个体系解的办法。 功用原理计划确认时应该留意的问题:

  一个好的原理构思有时不能成为产品,原因是因为结构、 资料和工艺问题无法得到合理处理。因而在立异构思阶段要考 虑一些首要结构和工艺完结的或许性,以利于实用化。

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  1 推压 铲斗 进步 反转 能量转化 能量传递与分配 齿条 正铲斗 油缸 内齿轮传动 柴油机 齿轮箱

  2 钢丝绳 反铲斗 绳子 外齿轮传动 油泵 液轮 链传动 皮带传动 3 油缸 抓斗 4

  1)把各种功用元的部分解合理地予以组合,就能够得到 一个体系的多个原了解。

  2)组合的办法能够选用形状矩阵法(亦称为模幅箱法—— 运用形状学办法建立起的模幅箱)。 形状矩阵法是把体系功用元和其所对应的各个解别离作为 纵、横坐标,列出“功用求解矩阵”,然后从每个功用元中取出 一个对应解进行有机组合,以构成一个体系解的办法。 功用原理计划确认时应该留意的问题:

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  1 推压 铲斗 进步 反转 能量转化 能量传递与分配 齿条 正铲斗 油缸 内齿轮传动 柴油机 齿轮箱

  2 钢丝绳 反铲斗 绳子 外齿轮传动 油泵 液轮 链传动 皮带传动 3 油缸 抓斗 4

  序 号 A B C D E F G H I 分功用 1 推压 铲斗 进步 反转 能量转化 能量传递与分配 制动 变速 行走 齿条 正铲斗 油缸 内齿轮传动 柴油机 齿轮箱 带式制动 液压式 履带 油泵 闸瓦制动 齿轮式 轮胎 链传动 片式制动 液压—齿轮 跨步式 轨道—车轮 皮带传动 圆锥形制动 技能物了解计划序号 2 钢丝绳 反铲斗 绳子 外齿轮传动 液轮 3 油缸 抓斗 4

  组合计划数=3×3×2×3×1×4×4×3×4=10 368 计划1为履带式正铲机械挖掘机(A1+B1+C2+D2+E1+F1+G2+H2+I1) 计划2为轮胎式正铲液压挖掘机(A3+B1+C1+D2+E1+F2+G3+H1+I2) 依据规划对功率的要求可知,在能量传递与分配进程中,选用链传动和皮带 传动是不相容的,应去掉。

  1)把各种功用元的部分解合理地予以组合,就能够得到 一个体系的多个原了解。

  2)组合的办法能够选用形状矩阵法(亦称为模幅箱法—— 运用形状学办法建立起的模幅箱)。 形状矩阵法是把体系功用元和其所对应的各个解别离作为 纵、横坐标,列出“功用求解矩阵”,然后从每个功用元中取出 一个对应解进行有机组合,以构成一个体系解的办法。 功用原理计划确认时应该留意的问题:

  一个好的原理构思有时不能成为产品,原因是因为结构、 资料和工艺问题无法得到合理处理。因而在立异构思阶段要考 虑一些首要结构和工艺完结的或许性,以利于实用化。

  1 推压 铲斗 进步 反转 能量转化 能量传递与分配 齿条 正铲斗 油缸 内齿轮传动 柴油机 齿轮箱

  2 钢丝绳 反铲斗 绳子 外齿轮传动 油泵 液轮 链传动 皮带传动 3 油缸 抓斗 4

  序 号 A B C D E F G H I 分功用 1 推压 铲斗 进步 反转 能量转化 能量传递与分配 制动 变速 行走 齿条 正铲斗 油缸 内齿轮传动 柴油机 齿轮箱 带式制动 液压式 履带 油泵 闸瓦制动 齿轮式 轮胎 链传动 片式制动 液压—齿轮 跨步式 轨道—车轮 皮带传动 圆锥形制动 技能物了解计划序号 2 钢丝绳 反铲斗 绳子 外齿轮传动 液轮 3 油缸 抓斗 4

  组合计划数=3×3×2×3×1×4×4×3×4=10 368 计划1为履带式正铲机械挖掘机(A1+B1+C2+D2+E1+F1+G2+H2+I1) 计划2为轮胎式正铲液压挖掘机(A3+B1+C1+D2+E1+F2+G3+H1+I2) 依据规划对功率的要求可知,在能量传递与分配进程中,选用链传动和皮带 传动是不相容的,应去掉。

  运用相容性矩阵对原理计划挑选 为了便于查验和了解有联络的分功用(功用元)之间的相容 性,能够列出相容性矩阵。查验相邻功用元所对应的技能、物 理效应之间的相容性。

  2.机械体系全体安置的根本类型 1)按首要作业安排的空间几许方位可分为: 平面式、空间式等; 2)按首要作业安排的安置方向可分为: 水平式(卧式)、歪斜式、直立式和圆弧式等; 3)按原动机与机架相对方位可分为: 前置式、中置式、后置式等; 4)按工件或机械内部作业安排的运动办法可分为: 反转式、直线)按机架或机壳的办法可分为: 全体式、剖分式、组合式,龙门式和悬臂式等; 6)按工件运动回路或机械体系功率传递道路的特色可为分: 开式、闭式等。

  2.机械体系全体安置的根本类型 1)按首要作业安排的空间几许方位可分为: 平面式、空间式等; 2)按首要作业安排的安置方向可分为: 水平式(卧式)、歪斜式、直立式和圆弧式等; 3)按原动机与机架相对方位可分为: 前置式、中置式、后置式等; 4)按工件或机械内部作业安排的运动办法可分为: 反转式、直线)按机架或机壳的办法可分为: 全体式、剖分式、组合式,龙门式和悬臂式等; 6)按工件运动回路或机械体系功率传递道路的特色可为分: 开式、闭式等。

  2.机械体系全体安置的根本类型 1)按首要作业安排的空间几许方位可分为: 平面式、空间式等; 2)按首要作业安排的安置方向可分为: 水平式(卧式)、歪斜式、直立式和圆弧式等; 3)按原动机与机架相对方位可分为: 前置式、中置式、后置式等; 4)按工件或机械内部作业安排的运动办法可分为: 反转式、直线)按机架或机壳的办法可分为: 全体式、剖分式、组合式,龙门式和悬臂式等; 6)按工件运动回路或机械体系功率传递道路的特色可为分: 开式、闭式等。

  2.2.4 全体参数的确认 全体参数是机械体系全体规划和零部件规划的依据

  2.机械体系全体安置的根本类型 1)按首要作业安排的空间几许方位可分为: 平面式、空间式等; 2)按首要作业安排的安置方向可分为: 水平式(卧式)、歪斜式、直立式和圆弧式等; 3)按原动机与机架相对方位可分为: 前置式、中置式、后置式等; 4)按工件或机械内部作业安排的运动办法可分为: 反转式、直线)按机架或机壳的办法可分为: 全体式、剖分式、组合式,龙门式和悬臂式等; 6)按工件运动回路或机械体系功率传递道路的特色可为分: 开式、闭式等。

  2.2.4 全体参数的确认 全体参数是机械体系全体规划和零部件规划的依据

  全体参数的含义 1)功用参数(出产才干) 机械体系的理论出产才干是指规划出产才干 ——在单位时 间内完结的产品数量,亦能够称为机械体系的出产率。

  tg ——作业时刻,即直接用在加工或安装一个工件的时刻; tf ——辅佐作业时刻,如上下料、夹紧工件、换刀等。

  1) 丰厚的常识和经历——常识和经历是发明的根底 , 是才智的源泉。发明便是用已有的常识为条件去开 拓新的常识。

  浅谈水变油——没有常识的立异只能是诙谐的立异 ? 浅谈海水变油——1升海水所包含的能量相当于300升汽油

  2) 高度的发明精力——发明性思维才干并不是与常识 量简略地成份额的 , 还需求有剧烈的参加发明的意 识和动力。

  4) 科学而熟练的办法——有必要把握各种发明技法和其 他的工程技能研讨办法。

  5) 谨慎而科学的办理——发明需求引发和参加 ,也需 要对其每个阶段或进程进行谨慎而科学的办理, 这也 是促进发明发明的完结的要素之一。

  1) 要战胜思维僵化和片面性 , 建立辩证观念。 2) 要脱节传统思维的捆绑 , 不盲目信任威望等。 3) 要消除不健康的心思 , 如害怕和自卑。 4) 要战胜妄自尊大的排他认识 , 留意发挥集体的发明认识等。

  预备阶段——提出问题、搜集资料、定向科学 剖析等。 ? 发明阶段——构思、彻悟和发现等。 ? 收拾成果阶段——验证、点评和发布等。

  值得研讨? 值得改善? 或许能完结? 顾客需求的不是这个? 顾客需求的或许是这个? 下属对我的做法不满意? 上级对我的作业不满意? 同级觉得和我交流困难? 客户对我不满意? 客户丢失?

  惯例性——即习气性、一般性 单向性——即只向惯例的习气方向考虑 单一性——即只考虑一种计划、一种思路 逻辑性——即一般的逻辑思维领域等 独特性——即异乎寻常 多向发散性——即立体性思维、多答案 非逻辑性——即出其不意 连动性——即由此及彼性 归纳性——发明是多种思维办法的归纳 , 在归纳中立异

  发散思维是一种让思路向多方向、多数量全面打开的 立体型、辐射型的思维办法。 ? 收敛思维是指针对由发散思维所提出的各种计划 , 别离 逐个地进行评论 , 做出比较、点评 和挑选 , 将问题会集 到使它取得处理的某一种或某几种计划上 , 并终究使问 题取得处理的思维 进程。 ? 发散思维和收敛思维都具有它们各自的特色 , 缺一不行。

  想像是人脑在曩昔的感知的根底上对所感知的 形象进行加工、改造,创立出新形象的过 程。 是对没有相关的事物经过重新组合、调配 , 构 成新的有联络的事物的思维进程。 ? 消沉想像和活跃想像 ? 再造想像、发明想像和神往

  人们在发明活动中 , 有时长时刻冥思苦索 , 找不 出好的办法去处理问题 , 但在某种状况下却恍 然大悟 , 问题方便的解决。这种现象称为创意。 ? 创意具有突发性、方针性、独创性、随机性和 瞬时性的特色 , 是发明性思维中效果巨大的一 种思维办法 , 是发明活动中到达最高阶段呈现 的一种最富有发明性的心思状况。

  在长时刻堆集的条件下偶尔得之; ? 在有意寻求的进程中元意得之; ? 在循常思维的根底上失常得之 ; ? 在杰出的精力状况下怡然得之; ? 在调和的环境中怅然得之。

  1) 可否将产品的形状、制作办法等加以改动 ? 2) 可否另作他用 ? 3) 有无其他更佳想象 ? 4) 改动一下怎么 ? 5) 扩大怎么 ? 6) 缩小怎么 ? 7) 用其他替代怎么 ? 8) 反之怎么 ? 9) 组合起来怎么 ?

  对现有的处理计划体系地加以否定或寻觅其他的 乃至相反的一面 , 找出新的解法或启示新的主意。

  “自强不息,厚德载物”:出自《周易》:“天行健,正人 以自强不息”、“地形坤,正人以厚德载物” 。

  “规范严厉,功夫到家” :航天人的精力被归纳为:特别能 喫苦,特别能战役,特别能攻关,特别能奉献。

  牢靠、不牢靠; ? 非常牢靠、很不牢靠; ? 牢靠度到达99.99%??

  因为商场竞争剧烈 , 产品 更新快 , 许多新元件、新资料、 新工艺等未及老练实验就被选用 , 因而构成毛病。 ? 跟着产品或体系日益向大容量、高功用参数开展 , 特别 是机电一体化技能的开展 , 使 整机或体系变得杂乱 , 零、 部件的数量大增 , 致使其发生毛病的时机增多 , 往往由 于一个小零 件、小设备的失效而变成大事端。 ? 为了保护用户的利益 , 在一些工业国家中实施产品职责 索赔办法。 ? 产品或体系牢靠性的进步可运用户取得较大的经济效 益和社会效益。

  牢靠性理论根底。如牢靠性数学 , 牢靠性物理 , 牢靠性 规划技能、牢靠性环境技能 , 牢靠性数据处理技能 , 可 靠性根底实验以及人在操作进程中的牢靠性等。 ? 牢靠性运用技能。如运用要求查询 , 现场数据搜集和分 析 , 失效剖析 , 零件、机器和体系 的牢靠性规划和预 测 , 软件牢靠性 , 牢靠性点评和验证 , 包装、运送、保 管和运用的牢靠性规范 , 牢靠性规范等。

  牢靠性:产品在规则条件下和规守时刻内完结规 定功用的才干。 毛病:产品损失规则的功用。 修理度:能够修理的产 品在规则条件下运用,在 规则的时刻内按规则的程序和办法进行修理时 , 坚持或康复到能完结 规则功用的才干。 有用度:能够修理的产品在某时刻所具有的或能 保持规则功用的才干。

  1) 功用不超越规则规模的 “功用牢靠性” 2) 结构不开裂破损 的 “结构牢靠性” 3) 狭义牢靠性和广义牢靠性

  (MTBF), 它是一个 和牢靠性有关的很有用的数量方针。它是失效 的均匀间隔时刻 , 即均匀无毛病作业时刻。

  n 个单元中 , 只需有 K 个单元不失 效 , 体系就不会失效 , 这样的体系称为n 中取 K 系 统 , 简写成 K/n 体系。

  严厉地说 , 上述六种体系中 , 除串联体系外 , 都可称为 冗余体系或贮备体系。因为并联、混联、等候体系等 等 , 实践上也都是部分单元在作业 , 而另一些单元是作 为备用的。 ? 备用冗余体系又可分为 : 冷贮备体系和热贮备体系两类。 贮备单元在贮备期间没有失效的叫冷贮备体系 ; 而贮备 单元在贮备期间或许失效时 , 则称为热贮备体系。因 此 , 并联体系和表决体系是热贮备体系。

  关于串联体系 , 尽管进步其组成单元的牢靠度或下降它们的失 功率能够进步整个体系的 牢靠度 , 但进步单元牢靠度必将进步 产品的制作本钱 , 因而宜权衡其得失。例如 , 关于一个由 10 个单元组成的串联体系。假定这 10 个单元的牢靠度相同 , 则 当失功率从 10% 下降到 1%, 系 统的牢靠度将从 0.0026% 升 高到 36.6% 。可是 , 这个数值对一般产品或体系来说 , 并不是 很理 想的。但失功率从 10% 降到 1% 却是件不容易的事。这 样一权衡 , 或许是因小失大的。 假如把同种零、部件进行并联组合 , 却可在不进步零件牢靠度 ( 即不下降失功率 ) 的条件下 , 进步产品或体系的牢靠度。

  , 它们的牢靠度 核算可直接参照串联和并联体系的公式进行。 ? 也能够选用 等效单元 的办法进行核算 , 即首要把 其间的串联和并联体系别离进行计 算 , 得出 等效 单元 的牢靠度 , 然后再就等效单元组成的体系进 行归纳核算 , 然后给出体系的 牢靠度。

  t 内不发生毛病 , 且转 换开关 ( 主动或手动的 ) 是彻底牢靠的。则当各单 元的牢靠度函数是指数分布 , 而且 时 , 则体系的可 靠度为 :

  , 杂乱 体系牢靠度的核算就能够依照前面阐明的办法进行。 但在实践中 , 有的体系是不能简略地分解成串联、 并联等来进行核算的。例如 , 桥 式网络体系和非串、 并联体系便是这类体系。对这类杂乱体系 , 能够采 用分解法、布尔真值表法或卡诺图法进行核算。

  Kij表明j号节点的单位位移对i号节点力的奉献。 由功的互等定理有 , 所以单元刚度矩阵是对称 的。

  依据虚功原理 ,当结构受载荷效果处于平衡状况时 , 在恣意给出的节点虚位移下 , 外力 ( 节点力 ) 及内 力 所做的虚功之和应等于零 。

  一 单元剖分和插值函数的确认 二 单元特性剖析 三 单元组集 四 解有限元方程 五 核算应力

  3.单元组集 把单元① , ②组合起来 , 构成原结构的全体。 因为各个节点是处于平衡状况的 , 所以节点 1,3 的内力 Fy1 ,Mz1和 Fy3,Mz3别离等于节 点 1,3 处的支反力和支反弯矩。

  从单元刚阵组集满意结构总刚阵,便是将各个单元 的对应于各自由度的刚度系数 , 按原节 点自由度 对应的行号和列号对号入座 ,填入全结构总刚阵相 对应的行号和列号的方位中去。 关于几个单元共用的节点,则应将这几个单元对应 于该节点各自由度的刚度系数相加, 作为全结构刚 阵中该节点自由度的刚度系数。而在没有刚度系 数与之对应的当地,就填入0。

  鸿沟条件处理因为由结构支承条件给出两头为刚 性固支: 关于固支的自由度能够直接消除去行和列。

  如板的厚度 t 与板在其他两方向的尺度之比小 于 1/15 时 , 可认为是薄板。 对一般机器的箱 体、支承件等 , 在用有限元 核算将其离散为单元时 , 大都选用这类薄板单 元。

  薄板曲折问题在小变形时有如下的根本假定 : 1) 法线假定一一在板变形前垂直于中面的法线段 , 在 板变形后依然垂直于曲折了的中面。法线假定类似于 梁曲折的平截面假定 ; 2) 正应力假定一一在平行于中面的截面上 , 正应力可 忽略不计; 3) 小挠度假定一一板的中面只发生曲折变形 , 且挠度 很小。假定中面内各点没有平行于中面的变形 。

  求解体系特征值问题的办法 , 有雅可比办法、 幕迭代法和反迭代法、子空间迭代法等。 求解体系呼应问题的办法 , 有振型叠加法和逐 步积分法(显式和隐式)等。

  一类是运用方针函数的一阶 或二阶 导数的无束缚优化办法 , 如最速下 降法、共扼梯 度法、牛顿法及变尺 度法等。 ? 另一类是只运用方针函数值的无约 束优化办法 , 如坐标轮换法 , 单形 替换法及鲍 威尔 (Powell) 法等。

  , 妨碍 项的效果是阻挠迭代点越出可行域。由妨碍 项 的函数办法可知 , 当迭代点挨近某一束缚鸿沟 时 , 其值趋近于 0, 而妨碍项的值猛然添加 , 并 趋近于无穷大 , 好象在可行域的鸿沟上筑起了 一道 围墙 , 使迭代点一直不能越出可行域。 显 然 , 只需当赏罚因子 r → 0 时 , 才干求得在 束缚鸿沟上的最优解。

  因为外点法的迭代进程在可行域之外进行。赏罚项的作 用是迫使迭代点迫临束缚鸿沟或 等式束缚曲面。由惩 罚项的办法可知 , 当迭代点 x 不行行时 , 赏罚项的值大 于 0 。使得赏罚函数 ¢(x,r) 大于原方针函数 , 这可看 成是对迭代点不满意束缚条件的一种赏罚。当迭代点离 束缚 鸿沟愈远 , 赏罚项的值愈大 , 这种赏罚愈重。但当 迭代点不断挨近束缚鸿沟和等式束缚曲面时 , 赏罚项的 值减小 , 且趋近于 0, 赏罚项的效果逐步消失 , 迭代点也 就趋近于束缚鸿沟上的最优点了。

  , 算法易行 , 适用规模广 , 而且能够和各种有用的无束缚 最优化办法结合 起来 , 因而得到广泛运用。可是 , 赏罚函数也存 在不少问题 , 从理论上讲 , 只需当 r →∞ ( 外点 法 ) 或 r → 0( 内点法 ) 时 , 算法才干收敛 , 因 此序列迭代进程收敛较慢。别的 , 当 赏罚因子 的初值 取得不合当令 , 赏罚函数或许变抱病 态 , 使无束缚最优化核算发生困难。

  ? 处理问题的思维——线性化 ? 用广义精约梯度法求解具有不等式束缚函数的优化

  ?反求工程是针对消化吸收先进技能的一系列剖析方 法和技能的归纳。 ?运用反求技能能够探究先进产品规划的指导思维 , 分 析产品的原理计划 , 把握相关的要害技能。

  ? 体系剖析规划法 ? 发明性规划办法 ? 有限元剖析办法 ? 几许、半几许的类似规划办法 ? 模块化规划的办法 ? 图形透视和图形的几许改换 ? 尺度和公役的确认 ? 零件资料的挑选、资料的替换及外表处理办法 ? 传动链精度剖析、零件动态精度剖析

  ?表述类似现象的一切量 , 在空间中相对应各点和在时 间上相对应 的各瞬间 , 各自互成必定的份额联络 , 而且被束缚在必定的数学联络之中。 ?对应量(有量纲)的份额常数C 称为类似常数

  ? 假如把一个已知体系的每一个量的巨细都用 Cu 的 倍数来进行改换 , 那么所得到的新体系就和本来的己 知体系类似。这种从己知体系改换得到新的类似系 统称为类似改换。

  ?一个已知体系任何物理量的比值等于与之类似的系 统中相对应量的比值。 ?类似定数是同一体系内同类物理量之间的比值。

  ?有些物理量的类似定数不是一个简略的数群,例如 质点的速度是长度和时刻的导出量。

  ? 类似常数和类似定数仅仅规则了单值条件的类似 , 即物理 ( 物 理量 ) 、空间 ( 几许 ) 条件、时刻条件 ( 包含初始条件和进程 的定常与不定常或称安稳与不安稳性 ) 和鸿沟条 件 ( 即周围介 质相互效果的条件 , 如对流体在管中的活动来说 , 入口处与出 口处的压力和速度 以及管壁处的速度等便是鸿沟条件 ) 等的相 似。可是 , 当考虑到一个物理现象的时分 , 往往是 从描绘这个 现象的方程式或方程组动身 , 即要考虑许多个对物理现象有影 响的物理量 , 而不只 是某一个物理量。因而 , 现象的类似不 能只约束在类似常数和类似定数上面。

  ?在已知体系和类似体系中 , 不同类物理量之间的乘积 ( 归纳数群 ) 有必要在数值上持平。 ?类似原则是一个无量纲的数。

  ? 首要 , 无量纲量能表现较深化的内容。例如 , 无量纲长 度 l/d 表明几倍于直径的长度 , 在流 体力学中 , 它的数 值能够确认管内活动的状况 ; 无量纲速度ω/α( α是音速 ) 表明几倍于声响的 速度 , 它给人以活动规模 ( 亚音速、 超音速等 ) 的概念 , 也使人联想到在此不同活动规模内 的一些有关问题 , 如压缩性、空气功力和加热寺 ; 无量 纲数群wl/v=Re(雷诺常数)表现惯性力与粘滞力的比值 , 它的巨细决议活动处于层流、紊流状况 , 也使人们联想 到一些有关的问题 , 如阻力特色等。

  ?其次 , 有量纲量的数值和单位制的挑选有关 , 这就涉及人的片面毅力。而物理规则是客观 存 在的 , 它们不该随人的毅力在表现时有所搬运。 假如表现客观规则的联络式用无量纲量来表 述 , 则不论选用什么单位 , 只需同类量的单位共同 , 则无量纲量联络式的办法不会有任何改动。因 此 , 表达自然规则的终究办法应该是无量纲的 联络式。

  ?再次,用无量纲量收拾实验成果,能够推行到类似 现象中去 , 也使实验内容显着削减。

  ? 假如用无量纲量给类似下定义的话 , 则类似 是指无量纲量场几许全等的现象。

  ?类似原则是依据必定的方程式推导出来的 , 不是恣意 挑选或凑集起来的 , 它具有必定的物理含义。关于复 杂现象 , 或许存在几个类似原则。 ?因为类似现象的类似原则在数值上持平 , 所以类似现 象能够依据需求写成不 同的办法 , 也能够和常数值 或其他的类似原则进行不同的组合或改换 , 所得的新 的类似原则具有新的物理含义

  ?1) 类似原则的指数幕 , 仍是类似原则 ; ?2) 类似原则的指数积 , 仍是类似原则 ; ?3) 类似原则与恣意常数的和或差仍是类似原则 ; ?4) 类似原则间的和或差 , 仍是类似原则 ; ?5) 类似原则中任一物理量用其差值替代仍是类似准 则

  , 应首要了解所研讨现象的 物理本质 , 并正确决议参加现象的悉数物理量。 然后 , 依据表明物理联络的方程式等号两头量 纲应该齐次的原则 , 就可推算出指数不知道的物 理联络式 , 即得类似原则。

  定性剖析 ? 弹性体振荡的固有频率ω。与长度 L 、资料密度ρ、 弹性模量 E 、泊松比μ和阻尼比 有关 。

  2) 设 式中的a,b,c,d,e 是待定数。 因为该问题与温度无关 , 且参数μ和 C 是无量纲的量, 成果只需 n –r=4-3=1个类似原则。 在列写上面ω0 的表达式时, 先写首要的物理量, 依次为次首要 的物理量, 这样可使首要剖析的几个物理量只别离呈现在一个 类似原则中 , 便于剖析。

  , 因为其杂乱性 , 致使难于列出微 分方程式 ; 即便列出了微分方程式也无法求解。 因而,单纯靠数学办法还不能彻底处理问题 , 而 直接对什物进行实验研讨又有很大的局 限性。 因而 , 在模型上进行模化研讨的办法现在依然 是探究自然规则时选用的一种实验研讨方 法 , 依然是工业上产品开发中的重要环节。

  , 是指不直接研讨自然现象或进程本 身 , 而是用和这些自然现象或进程类似的模 型 来进行研讨的一种办法。它是用方程剖析或量 纲剖析办法导出类似原则 , 并在依据类似原理 建立起来的模型上 , 经过实验求出类似原则之 间的函数联络 , 再把此函数联络推行到设备实 物 上去 , 然后得到设备什物作业规则的一种实 验研讨办法。

  , 模化是什物 ( 原型 ) 的形状、工 作规则或信息传递规则在特定的 ( 一般是简 化 的模型 ) 条件下的一种类似再现。模型是指和 什物的形状、作业规则或信息传递规则类似的 物体或设备 ( 如实验台、核算机等 ) 。或许说 , 模型是对所要研讨的方针在某些特定方面的抽 象。 经过模型对原型进行研讨 , 使其具有更深 刻、更会集的特色。

  确认模型尺度和资料 ? (2) 模型实验 ? (3) 实验数据的归纳办法

  为了满意运用者的不同要求 , 工厂惯例划和出产系列产 品。所谓系列产品 , 是指具有相同功用、相同结构计划、 相同或类似的加工工艺 , 且各产品相应的尺度参数及性 能方针具有必定 级差 ( 公比 ) 的产品。 产品系列规划时 , 首要选定某一中档的产品为基型 , 对 它进行最佳计划的规划 , 定出其资料、参数和尺度。然 后再按系列规划原理 , 即经过类似原理求出系列中其他 产品的参数和尺度。

  比来确认尺度。假定系列中各产品的应力、速度、 扭转角等均相同 , 并设它们具有相同的资料、相同的 运用条件。

  相同的。应该依照工艺、运用要求等具体状况来确 定各参数的份额联络。因而 , 在系列规划时有必要要进 行具体剖析。 ? 关于有些更杂乱的问题 , 在类似规划时 , 类似原则间 的函数联络不能用简略的剖析法得出 , 往往还需求通 过一些实验才干得出。

  设已有的作业台宽 B =380 mm的双柱式坐标锺 床的横梁 -立柱 -床身体系的 刚度能满意要求 , 现确认作业台宽棚400 ,700 ,840,1000 mm 的 横梁 -立柱 -床身体系的断面尺度及其尺度类似 常数。

  , 其高度 h 受操作方便性的 束缚 , 不能随机床主参数 B 的添加而添加 , 只需床 身的宽度 b 和主参数 B 成正比添加。 ? 类似方针可改写为

  即答应的载荷与坐标锺床作业台宽度尺度 B 的 1 次方或 B 的 1.5 次方成反比。也便是说 , 选用 上述办法核算出的大规范的 坐标锺床答应的载荷反而小了 , 与实践要求是对立的。假如载 荷按 尺度类似常数的同一数值来规划 , 则又将导致大规范机床 的变形差错类似常数增大。由此看 出 , 床身的刚度问题是大规 格坐标锺床规划的杰出对立 , 有必要选用增大床身壁厚或加筋板 等办法, 或许选用添加床身辅佐支承 。可见 , 剖析类似方针可 以确认或调 整各参数间的相互联络 , 然后提出规划参数的合理 方针。

  1. 根本尺度的确认 ? 2. 根本尺度公役值的确认 ? 3. 形状和方位公役的挑选

  , 这里是从确 定零件加工道路的工艺流程的首要组成项目来 确认的。因而 , 零件制作工艺包含的内容较广 , 首要包含 : 零件资料、尺度、公役、粗糙度、 热 处理、加工办法以及相应的工艺参数等等。

  , 对其组成零件不只需求 具有可加工性 ( 即结构工艺性 ), 还要求有可 装 配性 ( 即安装工艺性 ) 和可修理性 ( 能够拆开 ) 。 部件的安装精度是机器质量方针中的一项重要 方针。 ? 反求工程一般都是针对单台设备进行的。零、 部件备份少。安装时运用对尺度链中的补偿环 或调整环进行修配、调整比较适宜。

  资料是产品的根底 , 资料及其工艺 挑选得是否合 理 , 是产品功用和质量能否得到确保的一个重要方面。在零 件的技能条件中 , 一般都含有对资料功用方面的要求 , 且要作为质量查验项目之一。 ? 机械零件的资料能够是铸铁、钢 , 也能够选用非金属材 料 , 如高分子资料和陶瓷资料等。 所选资料的工艺功用 应和产品的结构要求相适应 , 以确保零件的毛坯和制品 的质量。

  首要 , 能够经过火花和声响凭经历进行简易的开始定性辨别。然后再 进一步进行资料的成分的定量剖析。依据需求 , 定量 ( 有时也或许还 有定性剖析的需求 ) 剖析能够选用光谱剖析法、化学剖析法 , 乃至微 探针剖析技能来确认资料组成成分及其含量。 为了进步零件的外表功用 ( 如硬度、抗磨性、抗腐蚀性等 ) 、延伸零 件运用寿数 ( 如抗磨、抗疲劳、抗腐蚀等功用 ) 以及开掘零件资料的 潜能 ( 经过改动资料内部的金属安排结构等办法 ), 一般都需求对零件 的外表或许已进行切削加工的外表进行调质和外表处理。零件的外表 处理办法有 : 喷丸、滚压、退火、回火、磷寸、外表形变硬化、渗碳、 渗氧、共渗、堆焊、电镀、外表涂层等 等。

  反求的方针包含国内、外的先进产品及其相关的技能资料。 这些产品一般都是在现代规划理论和办法指导下 , 选用先 进的规划手法和东西规划出来的 , 其间往往蕴涵着 某些重 要的要害技能。 在进行反求剖析和规划时 , 要求参加这项作业的工程技能 人员既 要了解和把握有关的规划理论和办法 , 也要具有良 好的专业根底理论和实践常识与经历。 咱们在进行反求作业时 , 不该仅约束于 拷贝 , 有必要要有 立异。

  , 即 : ①四连杆安排的对应边类似 , 初始角 相同 ; ②六连杆安排的相应边类似 ,对应夹角持平 , 初始角相同 ; ③铲斗、动臂和力臂油缸三角形几许相 似 , 铲斗和动臂初始倾角持平。 ? 运动规则类似 , 即要求在动臂举升进程中 , 斗倾角变 化规则相同 , 斗尖切削轨道相同。 ? 力传动类似 , 即动臂举升力和铲斗铲装力的改动规则 相同。

  3) 针对重构的作业设备的新式连杆安排进 行优化 规划以取得具有立异性质的最佳方 案。 ? 优化规划的首要意图是 , 考虑到新规划的机 构尺度参数或许有差错 , 这样就或许构成新 安排与原安排之间在功用方面呈现差异。同 时也是为了经过优化规划确认一个最佳的方 案。

  方针函数 可取铲斗、收斗角变动量、铲斗的平移性、地上位 置铲装力或铲装力和举升力的改动起伏等其间的一个或多个作 为方针函数。 束缚条件 取各规划变量的上下限、最小传动角 , 安排间是否 发生干与、油缸尺度是否满意举升力要求等作为束缚条件。 优化办法 关于多方针的优化 , 规划者选用成效系数法 ( 即几 何均匀法 ) 将多方针问题转化为单方针的问题 , 然后选用乘子 法进行优化。

  微型飞行器的反 求规划: 1 剖析该飞行器 规划中那些参数 或部件挑选是关 键? 2 该飞行器大约 的外形尺度?

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