国家自然科学基金(51175455)
- 作品数：9 被引量：31H指数：4
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- 机械对称破缺的理论框架及其应用（英文）
- 2016年
- 目的:为满足各种功能和性能的需求及难以避免的约束和限制条件,形形色色的对称破缺现象普遍存在于各类机械系统、部件和零件之中。但目前国内外均没有对机械对称破缺种类、作用及其应用方法进行系统研究的报道。通过本文,读者能系统地了解对称破缺在机械系统中的存在和作用规律,并能够在机械设计中科学地应用对称破缺,更好地实现和发挥机械的预期功能和效益。创新点:1.创建机械对称破缺的概念和分类体系。2.揭示对称破缺与产品需求之间的关联性,提出应用对称破缺实现机械功能、性能和约束需求的8个设计原理。3.发明一种具有对称破缺特征的链传动结构新方案,且其传动平稳性显著优于现有链传动。方法:1.分析和借鉴生物学、材料结构学和建筑学等多学科中对称破缺的研究和应用成果。2.分析一千多个应用对称破缺的机械实例,并从中提炼和总结对称破缺在机械中的效用和应用规律。3.将归纳出的规律应用于对称破缺创新机械的实践。结论:1.对称破缺普遍存在于机械中,并起着不可或缺的作用。2.通过对大量机械实例中对称破缺所起作用的系统分析能够获取对称破缺作用于机械的规律性知识。3.应用上述规律性知识能实现机械产品的创新。
- Qing-ying QIUShao-jian WANGPei-en FENGYu-xuan QILi-xin LI
- 关键词：设计原理
- 辅助机械创新的对称性知识及其应用被引量：2
- 2013年
- 对称性在机械产品中广泛存在并对机械功能与性能的实现起着重要作用。提出了机械对称性的多视角、多层次概念知识体系,构建广义设计需求和设计原理准则知识体系,挖掘出多种对称性应用关联知识,制定了基于上述知识的产品创新策略。建立了机械对称性实例知识的计算机表达模型,建设了包含3 000个实例的知识库、数据挖掘方法库和创新设计需求、原理、准则库的计算机辅助设计平台原型。最后,以发明风速匹配风力发电机为例,借助平台进行了对称性知识提炼和运用的成功实践。
- 冯培恩戚玉轩邱清盈刘伟平曾令斌
- 关键词：产品设计
- 机械结构组合对称概念体系及应用被引量：3
- 2016年
- 为了将结构组合对称思想应用于机械创新设计,从对称主体、对称基准角度对机械实例结构进行分解.分析机械实例中多对称主体和基准之间的关系,建立包含单层和多层、串联和并联等关系的机械结构组合对称概念体系.借鉴群论的符号表达,建立机械结构组合对称的符号表示体系和实例表达模型.利用已有机械结构组合对称设计平台,运用Eclat算法,挖掘和提炼机械结构单层组合、多层串、并联组合对称设计应用知识.针对现有机械泵输出流量周期性波动问题,应用组合对称设计知识,发明了四腔体并联组合对称叶片泵.得益于该组合对称设计结构,四腔体周期性波动相互抵消,瞬时扫掠总面积恒定,因而泵输出流量稳定.
- 戚玉轩邱清盈冯培恩李立新
- 机械功能对称的概念体系及其应用被引量：9
- 2012年
- 功能对称在机械中普遍存在,并对实现设计需求起着重要作用。系统研究机械功能对称的概念,提出由功能对称、性能对称和约束对称组成的广义功能对称体系,并定义由对称主体、对称组元和对称基准组成的功能对称要素。根据对称基准的不同将功能对称分成效用对称和时空对称两大类,再根据对称主体、组元、变换操作等的不同做进一步分类,从而建立起功能对称体系的树状层次结构。最后,分析各种功能对称之间的相互关系,在分析大量机械实例的基础上初步总结了功能对称在机械设计中的若干应用知识。
- 冯培恩曾令斌邱清盈刘伟平
- 基于多对称特征的零件装配效率预测模型被引量：1
- 2017年
- 为研究零件对称结构对装配效率的影响,分析抓取和定向两种零件装配操作过程,逐一考虑零件上的多对称特征并分类为轮廓型对称特征和定向型对称特征。以三种不同装配要求下,六边形棱柱零件可能转动的最大角度为例,在总对称角概念基础上提出零件总修正角概念。结合现有试验数据,在满足"零件越对称,装配效率越高"和四个基本条件下,建立多对称特征下的零件"对称度-装配时间"预测模型。用五种模型预测四种不同多对称零件的装配效率,对比结果表明:零件"对称度-装配时间"预测模型与试验结果更接近,具有更好的区分度与可信性。
- 邱清盈戚玉轩冯培恩李立新
- 多对称机械系统的功能设计研究被引量：4
- 2016年
- 多对称在机械系统中普遍存在,而且对系统满足设计需求起着重要的作用。系统分析国际、国内机械设计学发展的思路,阐明机械概念设计与详细设计,功能设计与原理设计,需求对称性、功能对称性、原理对称性与结构对称性的内涵,认为功能结构是功能设计的结果,功能结构体现了系统解的原理和结构布局。提出多对称机械系统的分类体系。通过对一千多个机械实例的分析,探索各种多对称在功能结构中的存在方式和在机械中的效用,发现多对称机械系统的功能结构主要由功能并联分解和组合,功能串联分解和组合,功能交叉串并联,功能并联复合,功能循环,功能选择和决策等基本模式组成。进而获取机械系统功能-载体配置原理与多对称类型之间的关联性知识和应用多对称性进行系统功能设计的规律性知识。最后利用上述知识发明一个具有多对称特征的海浪发电装置,并给出其功能结构。
- 冯培恩杨超邱清盈娄元静刘永坤
- 关键词：设计知识
- 机械系统原理分解对称的作用机理及应用
- 2014年
- 为了探索机械系统原理分解对称的作用机理及其在产品创新设计中的应用规律,建立由原理时空对称和原理效用对称组成的机械原理对称体系.原理效用对称描述多个原理方案实现相同目的功能的等效性,可分为原理分解对称、组合对称和置换对称3种类型,其中原理分解对称可进一步分为异种原理分解对称和同种原理分解对称.基于原理分解对称的作用机理和效用,提出原理分解对称的17个设计准则和2个设计原理.建立"产品性能需求—原理解缺点—原理分解对称设计准则/原理"关联模型,提出应用原理分解对称知识实现产品原理创新的进程.给出一个实例,说明作者如何运用提出的方法,借助于原理分解对称的设计准则而发明一种能抵消附加磁扭矩的电锤钻的创新过程,并验证相关应用知识的有效性.
- 冯培恩曾令斌邱清盈李立新
- 机械零件对称群及其在面向装配设计中的应用被引量：4
- 2013年
- 为更加全面地考察零件的对称性与其可装配性之间的关系,在国内外首先把图像对称群的概念引入机械零件结构对称性及其应用的研究,探讨机械零件的点对称群及其判定方法。总对称角是零件在装配时相应两个旋转对称角的总和,表征零件的对称性,影响零件装配的定向难度,分析零件点群与其总对称角的关系,发现零件点群的总对称角取决于其纯转动子群,且以特定的离散值呈现区间分布。总结面向可装配性的零件对称性设计取向,提出零件结构的点对称群的概念体系及其判定方法,通过分析零件点群的总对称角分布区间图,提出面向可装配性的零件点群结构优化方法。
- 冯培恩马友才邱清盈刘伟平李立新
- 关键词：机械零件对称群可装配性
- 提高Eclat算法效率的策略被引量：13
- 2013年
- 为了提高Eclat算法的效率,从剪枝、项集连接和交叉计数3方面对Eclat算法进行优化.将后缀相同的项集归为一个等价类,使剪枝更充分,剪枝时引入双层哈希表加快搜索候选项集子集的速度;提出项集集合划分链表,以减少项集连接过程中比较判断的环节;提出事务标识(Tid)失去阈值,以加快交叉计数的速度.在此基础上提出一种优化的Eclat_opt算法(ZAKI),把它与Eclat原算法以及其他2种Eclat改进算法Diffset(ZAKI),hEclat(熊忠阳)进行对比实验的结果表明,Eclat_opt算法的效率在稀疏数据集上最高,总体时间性能最好.
- 冯培恩刘屿邱清盈李立新
- 关键词：剪枝
