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基于接口的小型农业作业机模块划分方法

农业机械学报 2007年第6期38卷 57-61页

作者：陆长明蒋建东胥芳张宪计时鸣张立彬浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室

产品模块化设计时模块划分的合理性直接影响实现大规模定制生产的效果。提出了一种通过接口关系进行模块划分的方法,将零件接口关系用模糊隶属度函数进行定量化描述,在模糊图上通过割集的方法实现模块的合理划分。以SF5系列小型农业作... 详细信息

产品模块化设计时模块划分的合理性直接影响实现大规模定制生产的效果。提出了一种通过接口关系进行模块划分的方法,将零件接口关系用模糊隶属度函数进行定量化描述,在模糊图上通过割集的方法实现模块的合理划分。以SF5系列小型农业作业机产品为例,通过模块化设计将不同模块进行组合,可满足农林牧多行业用户的功能需求。

关键词：小型农业作业机接口约束模块划分割集

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基于CBR小型农业作业机的可重构设计

农业机械学报 2006年第6期37卷 32-35页

作者：蒋建东叶永伟张宪张立彬浙江工业大学机电工程学院

提出了一种支持小型农业作业机(SAM)产品开发的可重构设计方法,将实例推理技术(CBR)应用于可重构设计过程中,对CBR技术进行了系统分析,并以SAMJSX5D型的变速箱可重构设计结合CBR推理方法为实例,证明在共用通用变速箱模具的设计约束下,... 详细信息

提出了一种支持小型农业作业机(SAM)产品开发的可重构设计方法,将实例推理技术(CBR)应用于可重构设计过程中,对CBR技术进行了系统分析,并以SAMJSX5D型的变速箱可重构设计结合CBR推理方法为实例,证明在共用通用变速箱模具的设计约束下,可满足客户的个性化需求。上述设计方法在SAM产品设计中充分利用了企业资源,实现了低成本定制生产的目的。

关键词：可重构设计实例推理小型农业作业机变速箱

面向大批量定制生产的小型农业作业机客户需求模型的构建研究

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农业工程学报 2005年第9期21卷 98-102页

作者：蒋建东张立彬胥芳张宪计时鸣吕芳雅浙江工业大学机电工程学院杭州310014

从小型农业作业机的市场需求出发,建立了大批量定制生产下产品的客户需求模型,并采用关联分析、模糊聚类等技术将大批量定制生产模式下的属于客户视角的、模糊的市场需求转换为产品设计视角的、量化的、具有工程意义的技术参数和指标。... 详细信息

从小型农业作业机的市场需求出发,建立了大批量定制生产下产品的客户需求模型,并采用关联分析、模糊聚类等技术将大批量定制生产模式下的属于客户视角的、模糊的市场需求转换为产品设计视角的、量化的、具有工程意义的技术参数和指标。最后以SF系列温室管理机的产品族规划实例进行了上述方法和模型的验证,结果表明上述方法和模型为企业提供了客户群体需求倾向分析,为大批量定制生产产品的产品族规划、功能模块化以及产品快速设计中及时响应客户群体需求倾向技术奠定了基础。

关键词：大批量定制生产客户需求小型农业作业机关联分析法聚类分析

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小型农业作业机质心测量技术及系统的研究

小型农业作业机质心测量技术及系统的研究

作者：蒋建福浙江工业大学

学位级别：硕士

南方丘陵山区农业资源丰富,但丘陵地区的特性制约了农业机械化发展。小型农业作业机具有体积小、重量轻、性能高的特点,是适用于山区丘陵作业的理想农用机械。作为山区丘陵地带的主力作业机具,小型农业作业机质心位置直接影响整机对作... 详细信息

南方丘陵山区农业资源丰富,但丘陵地区的特性制约了农业机械化发展。小型农业作业机具有体积小、重量轻、性能高的特点,是适用于山区丘陵作业的理想农用机械。作为山区丘陵地带的主力作业机具,小型农业作业机质心位置直接影响整机对作业环境的适应性。小型农业作业机的质心位置是作业机的重要参数之一,其对作业机的动力性能、作业及对行驶稳定性、侧翻安全性、加速时的反应、以及挂钩牵引效率等都有着重要影响。在作业机的设计、试验、定型过程中均需准确、快速地对车体质心位置加以测量。针对小型农业作业机的特点,本文采用单支点驱动可倾斜平台法,综合运用虚拟测试技术、联合仿真技术、误差分析理论对作业机质心测量系统及其误差分析进行了研究。本文的主要工作和成果如下: 首先,介绍了小型农业作业机质心的测量方法及原理,推导出质心计算公式,并利用多体动力学仿真软件ADAMS建立了简化的虚拟质心测量平台,通过仿真试验验证了质心测量方法及虚拟质心测量平台的正确性。然后,基于误差分析理论建立了质心测量系统的随机误差模型。通过误差分析,研究测量平台结构参数、称重传感器测量误差等对测量结果误差的影响以及在测试过程中升降推杆的位移对质心高度测量误差的影响;并通过ADAMS与MATLAB的接口,使小型农业作业机质心测量平台的控制系统模型及误差模型与机械系统模型有机结合,建立联合仿真控制模型;通过联合仿真试验验证了理论分析和联合仿真模型的正确性。最后,构建了实际质心测量系统,系统硬件包括测量平台、称重传感器、变送器、数据采集卡等,系统软件采用VC++编程来实现数据采集、处理、计算和显示。通过试验,验证了理论分析及联合仿真分析的正确性。

关键词：小型农业作业机质心测量误差分析联合仿真

小型农业作业机模块化产品结构全生命周期演化研究

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小型农业作业机模块化产品结构全生命周期演化研究

作者：周磊江西农业大学

学位级别：硕士

小型农业作业机(Small Agricultural Machinery,SAM)因其轻巧灵活的特点在狭小复杂的环境中得到了广泛的应用。随着农业生产流程的细化与农户作业要求的提高,基于用户个性化需求的SAM产品快速定制能为SAM企业带来更强的竞争力,但也会导... 详细信息

小型农业作业机(Small Agricultural Machinery,SAM)因其轻巧灵活的特点在狭小复杂的环境中得到了广泛的应用。随着农业生产流程的细化与农户作业要求的提高,基于用户个性化需求的SAM产品快速定制能为SAM企业带来更强的竞争力,但也会导致个性化与利润间的矛盾。文章针对小型农业作业机模块化产品结构在全生命周期内的演化展开研究,旨在提供一套完整的SAM企业模块化转型指南,帮助构建SAM模块化产品结构并指导其向好演化,使其持续保持市场竞争力并不断地为客户提供个性化SAM产品。为此,论文对SAM相关领域研究现状进行了分析,并对演化的对象与周期进行了说明。将演化分为时间维、流程维与配置维三个维度,其中流程维与配置维的演化称为演化控制,时间维与流程维的演化称为演化更新。首先,对模块划分与粒度优化进行了分析。提出了一种非线性赋值方法来区分零部件间四类关联的强弱,并加入间接关联度构造全关联关系矩阵。编写了保留精英的自适应交叉变异遗传算法对全关联关系矩阵进行优化排序,使关联紧密的零部件聚集在一起。设置了模块与零件两个层面的粒度优化分析指标,指导最终的模块划分。其次,进行了全生命周期演化模型的构建。针对全生命周期不同阶段的不同工作重点,将演化对象进行了分阶段细化,并在此基础上提出了一种四层次模块化产品结构演化建模体系。构建了用于生命周期不同阶段的功能树、原理结构树、加工装配树与需求树,并通过属性建模对各阶段树节点对象的关键信息进行提取,通过父子关系、从属关系、可组合性关系建立了各节点间的链接。接着,对演化控制与演化更新方法进行了研究。针对演化控制,提出了基于相似推荐与基于配置两种方法用于个性化定制方案的获取,以及一种面向不同对象的零件-工艺-设备关联关系拓扑视图生成方法用于定制产品生产过程的管理。并通过分析演化更新的驱动因素、层面以及方式,提出了相应的更新流程指导不同对象间的交互更新。最后,以微耕机为例分别演示了其模块粒度优化流程、全生命周期演化模型构建流程以及演化控制与更新流程,验证了各方法的可行性与连贯性,形成了一个完整的模块化产品结构演化方法体系。对论文研究内容与未来工作进行了总结与展望,并指出可以将该方法体系推广到其它类型产品的演化管控中。

关键词：小型农业作业机模块化产品结构全生命周期模块粒度优化演化建模与管控

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基于设计模板的小型农业作业机快速设计

农机化研究 2008年第12期30卷 153-155,159页

作者：陆长明蒋建东陈焱浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室杭州310014 浙江机电职业技术学院机械工程系杭州310053

利用设计模板是提高设计效率的有效方法。为此,研究了设计模板的多视图结构特点,以及不同视图之间的相互关系,从而将设计模板应用于产品设计。以产品模型作为信息载体,通过规则推理对约束规则进行匹配,在设计模板的基础上提出了小型农... 详细信息

利用设计模板是提高设计效率的有效方法。为此,研究了设计模板的多视图结构特点,以及不同视图之间的相互关系,从而将设计模板应用于产品设计。以产品模型作为信息载体,通过规则推理对约束规则进行匹配,在设计模板的基础上提出了小型农业作业机产品的快速配置流程,通过设计平台实现了产品的快速设计。

关键词：设计模板快速设计小型农业作业机配置设计

基于模态综合的小型农业作业机整机模态模型的求解与试验研究

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基于模态综合的小型农业作业机整机模态模型的求解与试验研究

作者：石林浙江工业大学

学位级别：硕士

当前分析小型农业作业机这类大型复杂结构的动力学问题多采用结构实物的全尺寸试验或有限元分析方法。采用试验模态分析法,由于结构复杂,对试验设备、试验技术要求高,模态参数识别容易产生遗漏。采用有限元模态分析法,由于结构的庞大复... 详细信息

当前分析小型农业作业机这类大型复杂结构的动力学问题多采用结构实物的全尺寸试验或有限元分析方法。采用试验模态分析法,由于结构复杂,对试验设备、试验技术要求高,模态参数识别容易产生遗漏。采用有限元模态分析法,由于结构的庞大复杂,用有限元离散化所得的自由度数庞大,求解困难;对各复杂结合面必须进行合理的简化与假设,边界条件难以确定,求解精度低;在材料本构模型不易获取的情况下需进行材料试验,增加成本。本文采用的基于子结构有限元模态模型和试验模态模型相结合的自由界面模态综合法求解小型农业作业机整机模态模型,充分利用有限元法和试验分析法的优点,并避免了上述两种方法的缺点。通常外购部件采用试验模态分析,自制部件采用有限元模态分析,可在设计阶段进行修改,改进整体动态特性。该方法是一种优越的求解小型农业作业机这类复杂机械系统模态模型的方法。本文的主要工作和成果如下:1.根据模态综合子结构划分原则,将小型农业作业机划分为扶手、机架、轮胎及其支架、发动机、链轮传动部件和旋耕刀组等六个子结构。采用统一集和粗糙集的理论对各子结构进行复杂度判定,决定扶于和机架采用有限元模态分析,轮胎及其支架、发动机、链轮传动部件采用试验模态分析,旋耕刀组既可采用有限元模态分析,也可采用试验模态分析。2.分别在***和LMS ***中对子结构的模态模型进行求解,得到准确的子结构有限元模态模型和试验模态模型。3.对三种主要连接方式螺栓连接、套接和焊接进行研究,建立了其动力学模型,并提出了各类结合面在模态综合中的处理方法。4.在LMS ***中对各子结构进行装配,设置其结合面特性,进行自由界面的模态综合,得到了整机的模态模型。5.将模态综合得到的整机模态模型通过整机的模态试验进行验证,整机前10阶固有频率误差小于6%,整机模态综合结果基本准确,并得到了整机试验不易识别的一阶固有频率。验证了该方法具有良好的精度,克服了整机试验模态分析的缺陷。通过对小型农业作业机的模态综合可知,模态振型数据对模态综合结果影响较大。后阶段可通过改进子结构试验模态分析的精度等方法来提高模态综合的结果,得到更为准确的模态综合结果。

关键词：小型农业作业机复杂度有限元模态分析试验模态分析模态综合

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可重构小型农业作业机变速箱体实验模态分析

农机化研究 2009年第7期31卷 189-191,197页

作者：王扬渝张立彬计时鸣张宪蒋帆浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室杭州310032

变速箱体是可重构农业作业机的通用零件,对作业机动态特性影响显著。为研究箱体的振动特性,使用LMS振动测试系统,用模态实验的方法,识别了箱体前5阶固有频率、阻尼和模态振型等参数。模态分析表明,筋板与箱体连接处以及行走轮空腔附近... 详细信息

变速箱体是可重构农业作业机的通用零件,对作业机动态特性影响显著。为研究箱体的振动特性,使用LMS振动测试系统,用模态实验的方法,识别了箱体前5阶固有频率、阻尼和模态振型等参数。模态分析表明,筋板与箱体连接处以及行走轮空腔附近区域相对振幅较大,箱体第5阶固有频率2 998.76Hz,接近发动机激励频率30Hz的整数倍,可造成工作过程中的较大振动。实验结果为箱体动态特性修改提供了可靠依据。

关键词：小型农业作业机模态实验变速箱体模态振型

模块化设计及其在小型农业作业机设计中的应用

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现代机械 2010年第6期 66-67,74页

作者：黄瑾媛尹健封超贵州大学机械工程学院贵州贵阳550003

将模块化设计理念应用到小型农业作业机的设计中,对小型农业作业机功能模块的划分进行了研究,将其划分为动力模块、操纵模块、行走模块等功能模块。通过模块的组合,添加或变更,可形成不同功能,或功能相同但性能不同的农业作业机。

关键词：模块化设计小型农业作业机模块划分