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一种基于QFD/TRIZ的高压铁塔微桩成型装备设计

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四川电力技术 2024年第1期47卷 72-77,110页

作者：谢伟范荣全周睿晗郑晓波郭鑫国网四川省电力公司四川成都610041 国网四川省电力公司经济技术研究院四川成都610041 四川大学机械工程学院四川成都610065 国网四川省电力公司天府新区供电公司四川成都610218

高压输电线路铁塔常位于地形条件苛刻、地质条件复杂、气象状况多变的地区,这使得大型钻孔设备难以到达施工现场,基坑开挖大多只能采用人工挖掘,但人工挖掘难以挖出变直径桩孔。为了减轻人工强度和施工风险并提高施工效率,提出了一种成... 详细信息

高压输电线路铁塔常位于地形条件苛刻、地质条件复杂、气象状况多变的地区,这使得大型钻孔设备难以到达施工现场,基坑开挖大多只能采用人工挖掘,但人工挖掘难以挖出变直径桩孔。为了减轻人工强度和施工风险并提高施工效率,提出了一种成孔设备设计方案。首先,分析了对当前桩孔钻进施工的现状以及其中存在的问题与用户需求;然后,通过质量功能展开方法从得到的用户需求中发掘出产品设计要求;最后利用发明问题解决理论求解设计要求的冲突,得到组合式变径成孔设备方案。该方案将实现成孔设备的可便捷拆卸装配以及连续变径成孔等功能,可有效地提高变径桩成孔施工的效率和安全性,相对于人工桩孔挖掘具有明显优势。

关键词：高压输电微型桩创新设计装备设计

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基于数字孪生的物流装备并行设计与实现

制造业自动化 2022年第6期44卷 116-119,138页

作者：赵林吴双徐健张可义田博北京机械工业自动化研究所北京100120 北自所(北京)科技发展有限公司北京100120 北京机械工业自动化研究所有限公司北京100120

传统的物流装备开发过程是顺序、串行的,设计周期长,开发成本高,针对这一问题,将数字孪生的理念引入到物流装备设计中,提出了一种基于数字孪生的物流装备并行设计方法,该方法可实现机械、电气和自动化工程的并行设计及跨学科协同和验证... 详细信息

传统的物流装备开发过程是顺序、串行的,设计周期长,开发成本高,针对这一问题,将数字孪生的理念引入到物流装备设计中,提出了一种基于数字孪生的物流装备并行设计方法,该方法可实现机械、电气和自动化工程的并行设计及跨学科协同和验证。基于该方法建立了仓储物流系统中典型物流装备堆垛机的数字孪生模型,通过控制程序驱动孪生模型虚拟运行完成设计结果的协同验证,证明了方法的可行性和有效性。

关键词：装备设计数字孪生并行设计协同验证

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整合创新视角下微型超高层消防装备车设计

整合创新视角下微型超高层消防装备车设计

作者：李振鑫江南大学

学位级别：硕士

当前,我国城市超高层建筑数量众多,消防装备水平在设计理念、技术应用、系统管理等很多层面都处在一个相对落后的状态。超高层消防需求并没有得到根本上的解决,与需求相关的超高层消防装备设计也存在很大的空缺。当前超高层消防装备面... 详细信息

当前,我国城市超高层建筑数量众多,消防装备水平在设计理念、技术应用、系统管理等很多层面都处在一个相对落后的状态。超高层消防需求并没有得到根本上的解决,与需求相关的超高层消防装备设计也存在很大的空缺。当前超高层消防装备面临着的最两个方面的问题,一是,一般装备类的产品设计思路在应对类似于超高层消防问题时存在欠缺。二是,我国装备类设计过于重视单一功能的技术型创新改进而缺乏对新技术要素的系统整合创新,使得大多数高层消防装备的开发沿用的是一般消防情景下的装备思路。针对超高层消防任务特征改进装备类产品的整合创新手段才能够让超高层消防装备的设计更好的符合新时代下的高层消防需求。首先,文章在探讨整合创新设计方法基础上,归纳出适合本课题需求的整合创新设计应用流程-“SETUC”装备类产品整合创新设计模式。装备类产品整合创新设计主要聚焦于以情景驱动为核心的系统创新、多维度的技术拓展与应用、提升用户体验的人机交互创新和带来更多设计附加价值的品牌价值创新或是形象价值创新。“SETUC”整合创新设计模式从“系统(S)、环境/情景(E)、技术(T)、用户(U)、文化(C)”五个维度出发,综合分析得出产品的设计需求,使得最终的设计产出形成一个完整的整合创新解决方案然后,围绕消防系统相关要素分析、情景驱动的关键任务要素分析、功能技术要素的构建,超高层消防装备相关用户调研以及高层消防的社会背景认知调研,综合分析得出设计需求,以此制定出整合创新设计解决方案,提供系统层面的综合概念设计方案,具体包括:基于新概念方案的高层消防技术解决方案的构建、新高层消防任务系统构建,新高层消防任务流程构建以及涉及提高群众消防认知的高层消防装备视觉概念构建等内容。让设计实践在装备类产品设计流程中可以更加全面,使其不仅仅体现在产品层面,同时也能够体现在更高层面的复杂系统环境中;得到除了在最终的方案概念上能够体现出整合创新,更重要的是在流程的运行上也能够体现出的整合创新设计,从而使得设计在其中拥有可持续的核心竞争力,并为具体问题的解决提供新的思路。最后,依据上述方法得出的产品设计需求,围绕超高层消防任务及其相关要素进行设计实践,产出相关的设计方案。

关键词：超高层消防装备整合创新设计情景驱动装备设计

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大截面方箱辊拔成形工艺方案优化及装备设计

大截面方箱辊拔成形工艺方案优化及装备设计

作者：彭志康中北大学

学位级别：硕士

大截面铝合金方箱作为集“贮、运、发”三种功能于一体的关键部件已被广泛的应用到航空、航天等国防技术领域。由于其尺寸规格较大,以往通常采用焊接工艺生产制造,但其工艺结构复杂、焊接应力集中,且大截面铝合金方箱对气密性有着特殊... 详细信息

大截面铝合金方箱作为集“贮、运、发”三种功能于一体的关键部件已被广泛的应用到航空、航天等国防技术领域。由于其尺寸规格较大,以往通常采用焊接工艺生产制造,但其工艺结构复杂、焊接应力集中,且大截面铝合金方箱对气密性有着特殊的要求,所以导致产品稳定性较差、合格率较低、生产效率低下。因此,开展大截面方箱辊拔成形工艺技术研究,有效解决大截面铝合金方箱的量产难题,对于实现装备轻量化的战略目标具有重要意义。本文的研究对象为尺寸规格814×814×600 mm的大截面铝合金方箱,由于其尺寸较大,受到工艺、设备等诸多因素的影响,采用传统焊接工艺大截面铝合金方箱的生产存在较多问题,基于此,本文开展了对该规格铝合金方箱辊拔成形的工艺研究及其配套装备设计,主要研究内容如下:(1)通过分析大截面铝合金方箱辊拔过程金属流动规律及变形特征,确定了大截面铝合金方箱用“挤压毛坯-辊轮拉拔-精整形”的工艺方案。(2)借助数值仿真软件建立了大截面铝合金方箱辊拔成形分析模型,从径向和轴向两方面研究了大截面铝合金方箱辊拔成形机理,将数值模拟与正交试验结合起来,对影响大截面铝合金方箱辊拔稳定性的三个主要因素(同时工作的最大辊轮数量n、毛坯和模具工作温度t以及辊拔速度ν)进行了模拟仿真分析,得到了方箱辊拔稳定生产的合理参数:n(28)1、t=370℃、ν=1mm/s。(3)根据辊拔成形工艺要求,对选用的卧式液压辊拔机各个组成机构进行了设计分析,并且对关键部件需要进行校核计算,确保了辊拔机装备设计的可靠性。(4)根据模拟分析的方案,采用自研辊拔设备进行生产试制的结果表明,经检测所制得的大截面铝合金方箱尺寸均合格,并且与模拟仿真结果相当吻合,达到了产品的设计及使用要求。通过本文开展的一系列研究,实现了对大截面铝合金方箱的工艺开发及配套装备的设计,有效地丰富了大规格方箱辊拔成形理论,并对今后类似方箱的研制具有较强的借鉴作用与重要指导意义。

关键词：大截面铝合金方箱辊拔成形装备设计数值仿真生产试制

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光纤激光垂直加工连杆裂解槽装备设计

组合机床与自动化加工技术 2022年第3期 134-137页

作者：林晓平王冠张冲汪春辉刘赞丰张雅文广东工业大学机电工程学院广州510006 四会实力连杆有限公司肇庆526200

设计安装了一台激光加工连杆裂解槽设备,提出了一种脉冲光纤激光加工胀断连杆裂解槽的新方法,采用上料与加工同步的双工位工作台,激光头360°旋转以0°入射角对叠加放置的多个连杆大头孔内壁同时进行裂解槽加工,提高了加工质量和效率又... 详细信息

设计安装了一台激光加工连杆裂解槽设备,提出了一种脉冲光纤激光加工胀断连杆裂解槽的新方法,采用上料与加工同步的双工位工作台,激光头360°旋转以0°入射角对叠加放置的多个连杆大头孔内壁同时进行裂解槽加工,提高了加工质量和效率又保障了安全生产。

关键词：激光加工激光头设计双工位装备设计

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基于碳纤维红外板加热的干燥装备设计与试验

农业工程学报 2016年第17期32卷 242-251页

作者：张卫鹏肖红伟郑志安潘忠礼薛令阳张玉明方小明刘嫣红高振江中国农业大学工学院北京100083 中国农业大学中国农业机械化发展研究中心北京100083 加利福尼亚大学戴维斯分校生物与工程系美国戴维斯95616 上海热丽科技集团有限公司上海200125 中国农业科学院蜜蜂研究所北京100093

为探索基于碳纤维红外板加热的真空脉动干燥特性,该文将碳纤维红外干燥技术和真空脉动干燥技术相结合,设计了基于碳纤维红外板的真空脉动干燥装备。该装备由干燥室、真空系统、单层干燥单元、控制系统组成。为便于分析,将实际真空脉动... 详细信息

为探索基于碳纤维红外板加热的真空脉动干燥特性,该文将碳纤维红外干燥技术和真空脉动干燥技术相结合,设计了基于碳纤维红外板的真空脉动干燥装备。该装备由干燥室、真空系统、单层干燥单元、控制系统组成。为便于分析,将实际真空脉动过程划分为4个阶段:抽真空阶段、真空保持阶段、破空阶段、常压保持阶段。设计了基于MODBUS协议的控制系统,以触摸屏为主机,单片机为从机,组成控制器网络。基于干燥室内真空度的监测,采用时序控制,实现干燥室内"真空—常压"的连续转换。基于对碳纤维红外板温度的监测,结合物料内部温度的反馈,实现对干燥温度的有效调控。并以20 mm×20 mm×5 mm的苹果块为试验原料进行试验验证。结果表明:1)该干燥装备设计方案和控制方案可靠,可实现"真空—常压"的连续脉动,并有效干燥物料;2)碳纤维红外板功率1.1 k W/m2,发热面距离料盘上表面3 cm情况下,干燥效果较佳;3)当碳纤维红外板表面温度为65℃时,在真空保持阶段,苹果块内部温度约为31℃,常压阶段,会迅速上升到约37℃。干燥后期,碳纤维红外板表面温度有波动下降趋势,适当降低其温度有助于干燥进行。相比红外热风干燥,苹果块干燥时间缩短30%;4)两种干燥方式下干燥的苹果块色泽存在明显差异,真空脉动红外干燥较优。该文研究的干燥装备和研究结果可应用于苹果块等果蔬物料的干燥,并可为红外干燥技术、真空脉动干燥技术的联合应用提供理论依据。

关键词：干燥红外加热碳纤维装备设计苹果块

基于临床真实场景的新型显微外科模拟训练平台的初步教学应用效果

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中华整形外科杂志 2024年第3期40卷 318-324页

作者：崔蕾韩岩王昱婷张泽亚杨国珺谭兆琦宿红刚韩愚弟解放军总医院第一医学中心整形修复科北京100853 中国医学科学院整形外科医院综合整形科北京100144 南开大学医学院天津300071 北京旭合瑞科技有限公司北京101300 北京大学国际医院北京102206

目的探讨基于临床真实场景的新型显微外科模拟训练平台的有效性。方法该研究为前瞻性研究,2020年1月1日至2023年1月1日选取解放军总医院第一医学中心整形修复科和中国医学科学院整形外科医院在读硕士研究生为受训对象,给予基于临床真实... 详细信息

目的探讨基于临床真实场景的新型显微外科模拟训练平台的有效性。方法该研究为前瞻性研究,2020年1月1日至2023年1月1日选取解放军总医院第一医学中心整形修复科和中国医学科学院整形外科医院在读硕士研究生为受训对象,给予基于临床真实场景的新型显微外科模拟培训。该训练平台由研究小组设计,装置构成包括:(1)血液灌注系统,用于模拟活体动物血管;(2)内限制挡杆系统,用于模拟在深部腔隙中操作;(3)外限制挡杆系统,用于模拟困难体位下的操作;(4)蠕动平台系统,用于模拟呼吸运动影响下的显微操作。将受训者完全随机分配入对照组(传统显微外科进阶训练组)和实验组(使用该模拟训练装置进行进阶训练)。经过4周的显微外科培训,受训者被安排进行2次操作技能考核,第1次考核使用活体动物模型,进行鼠尾动脉的端对端吻合,第2次考核在真实病例中进行游离背阔肌肌皮瓣动脉的端对端吻合。采用显微外科GRS评分量表和手术时间作为评价指标比较2组的显微外科技能训练效果。GRS评分量表包括灵活性、视觉空间能力、手术流畅程度、判断力4项,评分越高表明该项技能掌握越好。卡方检验分析2组受训者性别的差异。采用Mann-Whitney U检验比较2组的GRS分数,采用独立t检验分析2组受训者年龄、手术时间。P0.05)。在第1次(活体动物模型)考核中,对照组和实验组的GRS量表各项目评分、手术时间差异均无统计学意义(P均>0.05)。但在第2次(真实病例)考核中,实验组的GRS量表各项目评分明显高于对照组,实验组手术时长较对照组更短,差异均具有统计学意义(P均<0.05)。结论与传统的显微外科培训方法相比,使用基于临床真实场景的新型显微外科培训平台进行显微操作训练,可以有效缩短学习曲线,使受训者更快地掌握复杂的显微操作技能。

关键词：显微外科手术手术血管吻合模拟训练教学材料装备设计

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装备设计中的可靠性分析与优化策略研究

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2023年第10期 64-66页

作者：范文涛胡光胡照海军装备部陕西西安710043

本研究旨在探讨装备设计中的可靠性分析与优化策略。通过对现有文献和方法进行综合分析,本文提出一套系统的研究框架,以帮助工程师们在装备设计阶段识别、评估并装备的可靠性。首先介绍可靠性分析和优化在装备设计中的重要性,并概述当... 详细信息

本研究旨在探讨装备设计中的可靠性分析与优化策略。通过对现有文献和方法进行综合分析,本文提出一套系统的研究框架,以帮助工程师们在装备设计阶段识别、评估并装备的可靠性。首先介绍可靠性分析和优化在装备设计中的重要性,并概述当前主流方法和技术。之后详细讨论可靠性分析的关键步骤,包括故障模式和故障树分析(FTA)等。然后介绍几种常用的可靠性指标及其计算方法,并说明如何使用这些指标评估装备系统的可靠性水平。最后针对已识别出的问题和风险,在结束语部分提出一些装备设计中的优化策略建议。

关键词：可靠性装备设计可靠性分析优化策略

“十四五”智能制造发展规划下的机械制造装备设计课程创新与探索

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现代农机 2023年第4期 110-112页

作者：朱晓慧任延举沈阳工学院辽宁抚顺113122

新工业时代是智能制造时代,更是装备设计提升至新高点的时代,以培养综合应用能力为主的民办本科院校,其未来的发展道路也更为多元化。依据现行发展需要,综合现代企业人才需求,在“十四五”智能制造发展规划大背景下,文章以经典设计理念... 详细信息

新工业时代是智能制造时代,更是装备设计提升至新高点的时代,以培养综合应用能力为主的民办本科院校,其未来的发展道路也更为多元化。依据现行发展需要,综合现代企业人才需求,在“十四五”智能制造发展规划大背景下,文章以经典设计理念为基础,给出应用型高校机械设计制造及其自动化专业的必修课程“机械制造装备设计”的改革创新方向,其本质是打破传统授课方式,结合学校现有智能制造设备,坚持以学生为中心、成果导向的理念,加深学生对设计理论的理解及应用,同时重视引入思政元素,在提升专业素养的同时提升职业素养,培养具有良好的世界观、人生观、价值观的行业人才。

关键词：智能制造装备设计课程创新 OBE-CDIO教学理念