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专题序言

包装工程 2022年第12期43卷 I0008-I0008,I0007页

作者：谭建荣冯毅雄中国工程院浙江大学设计工程及自动化系浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室专家咨询委员会浙江大学机械工程学院浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江大学设计工程研究所中国机械工程学会工业大数据与智能系统分会中国图学学会应用图学专业委员会

制造业是国民经济的支柱产业,也是综合国力的重要体现。以电子计算机和互联网为主的信息技术革命,已对制造业产生深刻的影响,使制造业的资源配置向信息/知识密集的方向发展,知识与信息的产生和应用已成为当今社会人类创造财富的主要形... 详细信息

制造业是国民经济的支柱产业,也是综合国力的重要体现。以电子计算机和互联网为主的信息技术革命,已对制造业产生深刻的影响,使制造业的资源配置向信息/知识密集的方向发展,知识与信息的产生和应用已成为当今社会人类创造财富的主要形式。设计是一切制造行为的起点,在这个起点上,要预先估计和规划实物在全生命周期中的际遇和行为。现代制造业的竞争就是设计的竞争,竞争的焦点是率先引入最新技术、最短研发周期和最小研发成本。智能制造作为制造强国战略实施第一阶段的主攻方向,推进几年来取得明显成效。

关键词：支柱产业主攻方向资源配置信息技术革命现代制造业智能制造研发成本全生命周期

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粗糙表面热弹塑性接触分形模型

Journal of Central South University 2022年第5期29卷 1500-1509页

作者：冯燕杨鹏张艳艳史立秋杭州明冯毅雄 Zhejiang Engineering Research Center for Advanced Hydraulic Equipment School of Mechanical and Automotive EngineeringZhejiang University of Water Resources and Electric PowerHangzhou 310018China Chinalco Intelligent Technology Development Co. Ltd.Hangzhou 311103China College of Energy Engineering Zhejiang UniversityHangzhou 310027China State Key Laboratory of Fluid Power and Electromechanical Systems Zhejiang UniversityHangzhou 310027China

针对现有分形接触模型没有考虑热应力的影响、不适用于结合部温度变化的问题,基于各向异性分形理论和热弹塑性接触理论,本文分别建立了粗糙表面热弹塑性接触的法向载荷模型和法向刚度模型,并验证了模型的有效性,该模型可用于表征粗糙表... 详细信息

针对现有分形接触模型没有考虑热应力的影响、不适用于结合部温度变化的问题,基于各向异性分形理论和热弹塑性接触理论,本文分别建立了粗糙表面热弹塑性接触的法向载荷模型和法向刚度模型,并验证了模型的有效性,该模型可用于表征粗糙表面的热力学特性。通过数字仿真,分别分析了主要参数对粗糙表面热弹塑性接触法向载荷和法向刚度的影响。结果表明:热弹塑性接触法向载荷随结合部温差的增大而增大;热弹塑性接触法向刚度随着线膨胀系数、比例系数、温差、分形维数的增大而增大,随表面粗糙度的增大而减小。该模型是对传统模型在基础理论和应用范围上的拓展,可用于计算和分析工程实际中大量存在的结合部温度发生改变的接触情况。

关键词：粗糙表面热弹塑性微凸体分形模型

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公理化意图驱动的产品族配置建模技术

浙江大学学报（工学版） 2009年第1期43卷 8-12页

作者：冯毅雄郑双阳浙江大学CAD&CG国家重点实验室浙江杭州310027 中国计量学院机电工程学院浙江杭州310018

针对现今产品设计表达策略的弊端,运用公理化设计理论对大批量定制的创新设计意图进行分析,将产品概念开发过程中产生的知识分为4类,即设计域、曲折映射、独立性公理和信息公理.通过产品族配置模型的意图表示和信息映射机制,建立公理化... 详细信息

针对现今产品设计表达策略的弊端,运用公理化设计理论对大批量定制的创新设计意图进行分析,将产品概念开发过程中产生的知识分为4类,即设计域、曲折映射、独立性公理和信息公理.通过产品族配置模型的意图表示和信息映射机制,建立公理化意图驱动的产品族配置模型,通过该模型解决了产品开发过程中设计人员之间交互公理一致性的问题,并运用其表达产品设计意图和产品设计参数间的域映射关系,为设计者能在众多复杂的设计方案中快速做出正确的选择提供了工具.结合企业具体应用,将上述理论应用于电梯产品开发中,有效地提高了对客户需求的响应速度,取得了良好的经济效益.

关键词：公理化设计设计意图产品族配置模型

面向核电装备的全生命周期价值链协同模式研究

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机械工程学报 2022年第13期58卷 213-227页

作者：胡炳涛冯毅雄密尚华赵泽田司恒远雷玮剑谭建荣浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 深圳中广核工程设计有限公司深圳518172 中广核工程有限公司深圳518038

在总结核电装备高安全、长役期和巨系统特征的基础上,分析了核电装备价值链与产业链的区别,提出核电装备全生命周期价值链具有多核多阶段特征,每个阶段的价值链协同参与主体都可分为领军型企业、跟随型企业和参与型企业,总结了现有核电... 详细信息

在总结核电装备高安全、长役期和巨系统特征的基础上,分析了核电装备价值链与产业链的区别,提出核电装备全生命周期价值链具有多核多阶段特征,每个阶段的价值链协同参与主体都可分为领军型企业、跟随型企业和参与型企业,总结了现有核电装备价值链的不足。设计了一种面向核电装备的全生命周期价值链协同体系架构,从正逆协同、时空协同和虚实协同三个方面构建了满足核电装备横向贯通和纵向联动要求的价值链协同模式,分别解决核电装备质量控制可溯性、数据表征可信性和对象管理可控性问题。阐述了核电装备全生命周期价值链研究与应用融合发展、互相影响的运行机制,并总结了运行过程中涉及到的各类关键技术与软件构件。搭建了协同管控平台并在核电装备领域开展了初步应用,为小批量多品种复杂产品的价值链协同提供了参考。

关键词：核电装备价值链协同模式全生命周期协同管控平台

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复杂产品不确定性智能设计研究综述与展望

机械工程学报 2023年第19期59卷 213-236页

作者：洪兆溪冯毅雄娄山河宋秀菊胡炳涛张志峰谭建荣浙江大学宁波科创中心宁波315100 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310027 南洋理工大学机械与宇航工程学院新加坡637460

不确定性现象普遍存在于各个设计环节,使得复杂产品的设计过程越来越复杂,正确认识并掌握设计过程中的各种不确定性是复杂产品智能设计取得成功的必要条件。系统梳理了产品设计中的不确定性因素种类与特征,聚焦于不确定性智能设计的设... 详细信息

不确定性现象普遍存在于各个设计环节,使得复杂产品的设计过程越来越复杂,正确认识并掌握设计过程中的各种不确定性是复杂产品智能设计取得成功的必要条件。系统梳理了产品设计中的不确定性因素种类与特征,聚焦于不确定性智能设计的设计流程,围绕用户需求不确定性智能分析、功能结构不确定性智能求解、设计方案不确定性智能决策、局部参数不确定性智能优化四个方面,分析了其研究现状与应用场景。针对现有不确定性智能设计中存在的强模糊冗余条件下设计意图难提取、不完全可信条件下功能行为难推理、不完备区间条件下设计方案难决策、混合不确定条件下结构性能难预测等问题,提出了复杂产品不确定性智能设计的未来研究方向。

关键词：复杂产品不确定性智能设计用户需求分析功能结构求解设计方案决策局部参数优化

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含夹杂物轴承钢中裂纹的萌生与扩展

轴承 2022年第2期 11-16,22页

作者：罗敏汪久根冯毅雄冯照和浙江大学机械工程学院杭州310027 杭州汽轮机股份有限公司杭州310022

针对轴承钢中夹杂物周围应力集中导致的疲劳剥落,建立了一种结合连续损伤力学的内聚力模型,用于模拟滚动接触循环加载下的裂纹萌生与扩展。基于内聚力模型的损伤起始准则和损伤演化规律,利用VUMAT子程序结合连续损伤力学构造了新的损伤... 详细信息

针对轴承钢中夹杂物周围应力集中导致的疲劳剥落,建立了一种结合连续损伤力学的内聚力模型,用于模拟滚动接触循环加载下的裂纹萌生与扩展。基于内聚力模型的损伤起始准则和损伤演化规律,利用VUMAT子程序结合连续损伤力学构造了新的损伤演化方式,实现循环加载下的损伤累积,建立了基于内聚力模型的疲劳损伤累积失效模型,对含夹杂物模型的疲劳裂纹萌生与扩展进行了模拟,并研究了载荷条件和接触区摩擦因数对裂纹萌生与扩展以及疲劳寿命的影响。研究结果揭示了微观裂纹的萌生与扩展过程,为认识滚动接触疲劳提供了基础。

关键词：滚动轴承轴承钢夹杂物滚动接触疲劳裂纹应力集中有限元法

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基于本体的制造能力P-P-R建模及其映射

南京航空航天大学学报 2010年第2期42卷 214-218页

作者：孙卫红冯毅雄浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027 中国计量学院机电工程学院杭州310018

在网络化制造环境下,为了盟主企业更好管理复杂零件、工艺、设备资源信息,实现制造任务和制造资源合理匹配,提出了制造任务和制造资源的匹配框架。首先,建立了基于本体的复杂零件加工特征、加工工艺、设备资源P-P-R模型,在此基础上构建P... 详细信息

在网络化制造环境下,为了盟主企业更好管理复杂零件、工艺、设备资源信息,实现制造任务和制造资源合理匹配,提出了制造任务和制造资源的匹配框架。首先,建立了基于本体的复杂零件加工特征、加工工艺、设备资源P-P-R模型,在此基础上构建P-P-R映射关系;然后,通过可拓理论实现随时添加新的零件特征和零件的工艺特征来完成制造任务-资源的匹配。最后,开发了协同制造资源配置原型系统。通过实例表明,该方法能克服W eb制造资源描述差异,实现异构平台的数据统一,对提高企业间的协同效率具有显著效果。

关键词：本体制造资源规划网络化制造

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基于扩展物元模型的客户动态评价

浙江大学学报（工学版） 2009年第1期43卷 57-62页

作者：郝赫冯毅雄谭建荣浙江大学机械工程及自动化系浙江杭州310027 美国佛罗里达大学机械与航天工程系佛罗里达盖恩斯维尔32611

针对传统客户评价方法存在的静态性、片面性和主观性等缺点,提出一种基于扩展物元模型的客户动态评价方法.在基本物元模型的基础上,扩展构建了客户动态评价的3种扩展物元模型.根据物元模型的可拓性和物元变换原理,定义了扩展物元集合及... 详细信息

针对传统客户评价方法存在的静态性、片面性和主观性等缺点,提出一种基于扩展物元模型的客户动态评价方法.在基本物元模型的基础上,扩展构建了客户动态评价的3种扩展物元模型.根据物元模型的可拓性和物元变换原理,定义了扩展物元集合及拓展运算法则.以构建的3种扩展物元模型为基础,通过拓展运算可得到多种多维组合客户评价物元模型,增加了评价方法的动态性和可拓性.结合熵权理论,给出了客户的动态评价算法.通过某电梯公司客户动态评价的应用实例,分析和预测了客户的价值和消费行为,为企业进行经营决策和市场预测提供了重要依据.

关键词：护展物元模型客户动态评价多维组合分析决策

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参数化产品族递进式优化设计方法

北京航空航天大学学报 2015年第9期41卷 1600-1607页

作者：魏巍冯毅雄程锦北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

基于产品平台技术,提出了基于混合进化算法的参数化产品族递进式优化设计方法.建立了参数化产品族的递进式优化设计流程,提出改进的强度Pareto进化算法(SPEA2+)与非支配排序遗传算法(NSGA-II)相结合的多目标混合进化算法对参数化产品族... 详细信息

基于产品平台技术,提出了基于混合进化算法的参数化产品族递进式优化设计方法.建立了参数化产品族的递进式优化设计流程,提出改进的强度Pareto进化算法(SPEA2+)与非支配排序遗传算法(NSGA-II)相结合的多目标混合进化算法对参数化产品族设计问题进行优化,混合进化算法使用了两类种群进行求解,解决了同步进化带来的数据扰动问题.在参数化产品族递进式优化设计过程中,首先优化产品族设计平台,建立参数化产品族设计问题的多目标优化数学模型,通过产品设计参数的敏感度分析和变差指数计算,划分产品平台的设计常量和设计变量,形成稳健的产品平台来获得最优参数.然后对产品族中实例产品的多个性能进行优化,在已有的产品平台基础上,优化设计变量的取值.最后,以电动机产品族的递进式优化设计过程为例证明了该方法的有效性和适用性.

关键词：产品族设计产品平台递进式设计混合进化算法敏感度变差指数