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面向Verilog实践教学的在线自动评测系统
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作者 马胜 张学一 +2 位作者 李东洵 罗磊 王琼 《实验室研究与探索》 北大核心 2026年第2期9-13,共5页
Verilog硬件描述语言在集成电路设计教学中居于核心地位,其实践环节直接关系到学生硬件建模与设计能力的培养。为应对传统实践教学中存在的“依赖复杂商用EDA工具、评测效率低、缺乏过程性评价”等问题,本文设计并构建了一种基于轻量化... Verilog硬件描述语言在集成电路设计教学中居于核心地位,其实践环节直接关系到学生硬件建模与设计能力的培养。为应对传统实践教学中存在的“依赖复杂商用EDA工具、评测效率低、缺乏过程性评价”等问题,本文设计并构建了一种基于轻量化开源工具的在线自动评测平台。该平台支持综合后仿真,有助于培养学生的硬件思维;同时通过跟踪学生学习行为,实现对实验过程的动态评价。平台配套的实训案例库内容丰富,每个案例均配备多维度测试激励,显著提升了评测的可信度。实践结果表明,该平台能有效提升教学质量与学生创新能力,具有较高的推广应用价值。 展开更多
关键词 VERILOG语言 在线自动评测系统 综合后仿真 轻量级工具
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数控立式车床横梁的轻量化及仿形设计研究
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作者 李佶 李航 +2 位作者 潘丁丁 高宇 路平 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第1期168-176,共9页
横梁作为数控立式车床的主要支撑结构部件,由于其自重和外部载荷的作用下会发生变形,从而直接影响机床的加工精度,因此需要对其进行轻量化和仿形设计。首先,在数控立式车床横梁的结构特征基础上建立有限元模型,并根据实际工况对其静力... 横梁作为数控立式车床的主要支撑结构部件,由于其自重和外部载荷的作用下会发生变形,从而直接影响机床的加工精度,因此需要对其进行轻量化和仿形设计。首先,在数控立式车床横梁的结构特征基础上建立有限元模型,并根据实际工况对其静力特性分析和模态分析。其次,以横梁质量最小化为目标,采用相对密度法对横梁进行拓扑优化,结合拓扑优化后材料分布的结果以及实际生产工艺性确定横梁的减轻质量的结构位置。最后,采用反变形补偿设计的方法,对拓扑优化后的横梁结构进行仿形设计,得出6条横梁导轨面所需的仿形加工曲线。实验结果表明,优化后的立车横梁结构质量减轻了5.35%,最大变形降低了27.96%,前6阶固有频率分别提升了15.76%、16.50%、15.22%、9.66%、18.42%和14.69%,优化后的横梁在静动态特性方面得到了显著改善并实现了横梁的轻量化,仿形加工后横梁导轨的直线度和平行度满足设计要求。 展开更多
关键词 机床轻量化 静态分析 模态分析 拓扑优化 仿形设计
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Structural Bionic Design of Machine Tool Structures 被引量:1
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作者 ZHAO Ling WANG Ting +1 位作者 GUO Hong-liang LI Guo-meng 《Computer Aided Drafting,Design and Manufacturing》 2011年第2期45-50,共6页
A structural bionic design process is systematically presented for lightweight mechanical structures. By mimicking biological excellent structural principles, the stiffening ribs of a machining table and a moving colu... A structural bionic design process is systematically presented for lightweight mechanical structures. By mimicking biological excellent structural principles, the stiffening ribs of a machining table and a moving column were redesigned for better load-bearing efficiency. Finite element method(FEM) simulation and model experiments were carried out for performance verification, which showed the increase of structural static and dynamic performance. Structural bionic offers a new solution to change conventional structures for high specific stiffness. 展开更多
关键词 BIONIC lightweight design specific stiffness machine tool
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Towards Lightweight Requirements Documentation
4
作者 Zheying Zhang Mike Arvela +3 位作者 Eleni Berki Matias Muhonen Jyrki Nummenmaa Timo Poranen 《Journal of Software Engineering and Applications》 2010年第9期882-889,共8页
Most requirements management processes and associated tools are designed for document-driven software development and are unlikely to be adopted for the needs of an agile software development team. We discuss how and ... Most requirements management processes and associated tools are designed for document-driven software development and are unlikely to be adopted for the needs of an agile software development team. We discuss how and what can make the traditional requirements documentation a lightweight process, and suitable for user requirements elicitation and analysis. We propose a reference model for requirements analysis and documentation and suggest what kind of requirements management tools are needed to support an agile software process. The approach and the reference model are demonstrated in Vixtory, a tool for requirements lightweight documentation in agile web application development. 展开更多
关键词 lightweight Requirements DOCUMENTATION Requirements Management tool AGILE SOFTWARE Development
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基于海洋石油平台三维模型的数字孪生系统应用研究
5
作者 张振兴 陈渊明 《软件》 2025年第9期165-167,共3页
本研究融合海洋石油平台三维模型与实时生产数据,采用自研三维模型轻量化工具和三维引擎,结合数字孪生技术,生成动态数字孪生模型以及数据分析模型。本文模型可支撑海洋石油平台多种设施的数字孪生场景,实时显示设施状态并定位设施故障... 本研究融合海洋石油平台三维模型与实时生产数据,采用自研三维模型轻量化工具和三维引擎,结合数字孪生技术,生成动态数字孪生模型以及数据分析模型。本文模型可支撑海洋石油平台多种设施的数字孪生场景,实时显示设施状态并定位设施故障,避免发生系统风险。 展开更多
关键词 海洋石油平台 三维模型 三维引擎 轻量化工具 数字孪生
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大直径粗镗刀具的设计与分析
6
作者 黄雪锋 吴磊 张陈龙 《工具技术》 北大核心 2025年第2期110-114,共5页
大直径粗镗刀广泛应用于重型装备件的粗镗加工,主要为精镗工序做快速准备,其加工效果将直接影响精加工的质量。本文对两种大直径粗镗刀进行原理和结构分析,提出一种新型可作两级调整的双刃桥式粗镗刀,对其进行设计与建模,利用有限元法... 大直径粗镗刀广泛应用于重型装备件的粗镗加工,主要为精镗工序做快速准备,其加工效果将直接影响精加工的质量。本文对两种大直径粗镗刀进行原理和结构分析,提出一种新型可作两级调整的双刃桥式粗镗刀,对其进行设计与建模,利用有限元法对变形量进行分析。通过试验验证该刀具具有可靠的刚性和稳定性,满足粗镗加工对高材料去除率、高安全性、高可靠性的要求。 展开更多
关键词 双刃粗镗刀 刀具轻量化 有限元 刀具刚性
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基于注意力机制的轻量化刀具磨损监测方法
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作者 王村松 徐明宇 +1 位作者 张泉灵 王森林 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第6期13-19,25,共8页
精准的刀具磨损监测是评估刀具磨损程度、保证机床稳定运行、提升工件加工质量的关键。目前,现有的数据驱动监测方法由于过度依赖人工特征提取和选择、模型计算能力有限等问题,已经无法满足产线在线监测的高要求。针对上述问题,提出了... 精准的刀具磨损监测是评估刀具磨损程度、保证机床稳定运行、提升工件加工质量的关键。目前,现有的数据驱动监测方法由于过度依赖人工特征提取和选择、模型计算能力有限等问题,已经无法满足产线在线监测的高要求。针对上述问题,提出了一种基于注意力机制的轻量化刀具磨损监测方法。首先,改进了传统的简单序列组合深度学习模型,解决了特征提取时性能受到内部互块干扰的问题;然后,采用小波变换重构了刀具的信号,通过重构的时间序列实现了信号降维和去噪。进一步,将重构的时序数据输入带有注意力机制的轻量化模型,实现了对重构数据的特征提取;最后,在提出的改进ResNet网络和BiLSTM网络混合模型中,分别加入两种不同注意力机制,通过学习相应的特征相关性来突出敏感特征和强调突出特征,实现了刀具磨损量的预测。案例分析结果验证了所提出方法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 轻量化 刀具磨损监测 小波变换 ResNet网络 BiLSTM网络 注意力机制
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基于灵敏度分析的电火花线切割机床拖板拓扑优化设计
8
作者 袁忠阳 邹明龙 刘世豪 《电加工与模具》 北大核心 2025年第4期22-27,共6页
为提高电火花线切割机床的加工精度和使用寿命,对其拖板进行拓扑优化设计研究。先对拖板进行静动态分析,发现拖板薄弱位置,以固有频率为目标对拖板进行拓扑优化,结合静动态分析和拓扑优化结果对拖板结构进行改进;再通过灵敏度分析找出... 为提高电火花线切割机床的加工精度和使用寿命,对其拖板进行拓扑优化设计研究。先对拖板进行静动态分析,发现拖板薄弱位置,以固有频率为目标对拖板进行拓扑优化,结合静动态分析和拓扑优化结果对拖板结构进行改进;再通过灵敏度分析找出对性能影响较大的主要尺寸参数,结合响应面分析获得最优设计尺寸。结果表明,优化后的拖板对比原拖板的质量减轻了3%,最大变形量减小了20%,最大等效应力减小了15%,动态性能保持不变。 展开更多
关键词 电火花线切割机床 拖板 拓扑优化 轻量化设计
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面向筋板布局的机床基础件立柱的多目标拓扑优化 被引量:1
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作者 牛鹏 程强 +1 位作者 杨聪彬 刘志峰 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第3期241-249,共9页
为提高机床关键基础大件立柱的综合性能,通过振动噪声测试分析系统,开展不同方向上某机床立柱的敲击测试实验,以得到其全部模态。在实验结果分析基础上,利用Abaqus软件进行面向筋板布局的立柱多目标拓扑优化分析。根据分析结果,修整并... 为提高机床关键基础大件立柱的综合性能,通过振动噪声测试分析系统,开展不同方向上某机床立柱的敲击测试实验,以得到其全部模态。在实验结果分析基础上,利用Abaqus软件进行面向筋板布局的立柱多目标拓扑优化分析。根据分析结果,修整并重构新的立柱筋板布局。优化前后立柱有限元分析对比显示,其质量减轻10.09%,最大变形量减少5%,固有频率亦有一定程度提升。优化结果表明所进行的工作,既减轻了立柱整体质量,节省了立柱工程用料,又在一定程度上提升了其动静态性能。 展开更多
关键词 数控机床 机床立柱 筋板布局 多目标优化 拓扑优化 轻量化设计
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机床主轴箱轻量化设计流程研究 被引量:7
10
作者 孙守林 刘建栋 +3 位作者 董惠敏 王德伦 王德胜 申会鹏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第12期14-18,共5页
文章研究了机床主轴箱轻量化设计流程,同时根据该设计流程,以DL32M机床主轴箱轻量化设计为例,通过确定主轴箱轻量化设计指标,建立主轴箱物理模型;然后对主轴箱进行概念设计和结构方案设计,并且对设计结果进行性能分析与评价;最后得到合... 文章研究了机床主轴箱轻量化设计流程,同时根据该设计流程,以DL32M机床主轴箱轻量化设计为例,通过确定主轴箱轻量化设计指标,建立主轴箱物理模型;然后对主轴箱进行概念设计和结构方案设计,并且对设计结果进行性能分析与评价;最后得到合理的主轴箱轻量化设计结果。机床主轴箱轻量化设计流程可为机床支承件轻量化设计提供规范。 展开更多
关键词 机床支承件 轻量化设计 设计指标 物理模型
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机床结构件轻量化设计的研究现状与进展 被引量:20
11
作者 赵岭 王婷 +1 位作者 梁明 李国孟 《机床与液压》 北大核心 2012年第15期145-147,共3页
随着高速加工技术的发展,机床结构件的轻量化成为保证加工精度和高速度的必然要求。现多集中于结构件的筋板设计,如优化结构参数、改进结构形式和替换传统材料等,并广泛采用计算机仿真建模、分析软件。此外,轻质高效的生物结构也逐渐被... 随着高速加工技术的发展,机床结构件的轻量化成为保证加工精度和高速度的必然要求。现多集中于结构件的筋板设计,如优化结构参数、改进结构形式和替换传统材料等,并广泛采用计算机仿真建模、分析软件。此外,轻质高效的生物结构也逐渐被应用于机床结构件的仿生设计、改进中,并取得了一定的轻量化效果,为一般机械结构的轻量化设计提供了参考。 展开更多
关键词 高速加工 轻量化设计 机床结构件 结构仿生
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机床轻量化设计基本单元物理性能与数据库的研究 被引量:4
12
作者 董惠敏 邢俏芳 +4 位作者 王德胜 姜怀胜 王德伦 申会鹏 孙颖 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第12期78-82,共5页
探讨机床轻量化单元设计技术,研究壁板类单元的结构性能,构建机床轻量化设计基本单元数据库,为机床支承件轻量化设计提供科学依据。通过研究实际工程应用中机床支承件的内部结构特征,提出机床轻量化壁板类单元概念,抽象出7种壁板类基本... 探讨机床轻量化单元设计技术,研究壁板类单元的结构性能,构建机床轻量化设计基本单元数据库,为机床支承件轻量化设计提供科学依据。通过研究实际工程应用中机床支承件的内部结构特征,提出机床轻量化壁板类单元概念,抽象出7种壁板类基本单元,建立壁板类基本单元型谱。基于AN-SYS有限元分析方法,建立7种壁板类基本单元的参数化物理模型。在基本单元尺度参数和质量相同情况下,分别研究了7种壁板类基本单元的静动态性能。得到各种基本单元的拉、压、弯、扭静态性能,以及动态基频分布规律,为机床轻量化数据库提供数据来源。 展开更多
关键词 机床轻量化 壁板类单元 静态性能 动态性能 数据库
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双柱立式车床横梁结构轻量化设计研究 被引量:11
13
作者 姜淑凤 贾瑞超 +1 位作者 王俊峰 高福生 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第4期143-148,共6页
机床横梁为现代立柱式机床主要支撑部件,目前的横梁设计存在自身质量过重及横梁刚度有待提升等问题。以DVT250型双柱立式车床为研究对象,预设计不同种类车床横梁结构,研究横梁的受力变形情况与固有频率值;根据车床应用中实际工况进行静... 机床横梁为现代立柱式机床主要支撑部件,目前的横梁设计存在自身质量过重及横梁刚度有待提升等问题。以DVT250型双柱立式车床为研究对象,预设计不同种类车床横梁结构,研究横梁的受力变形情况与固有频率值;根据车床应用中实际工况进行静力特性分析及模态分析,以横梁质量最小化为目标,根据仿真结果进行相对密度法拓扑优化设计,根据拓扑优化的材料分布结果及生产工艺性确定横梁减质位置,通过分析对比多组(多种类)横梁仿真分析数据后确定菱形筋板结构为最佳横梁筋板结构。优化结果为:车床所用的最优横梁结构减重比为4.81%,受力最大变形降低率为12.62%,静刚度提升了6.52 N/μm;优化后横梁1阶~6阶固有频率分别提升了16.30、22.42、10.83、13.45、26.46和20.48 Hz,前6阶固有频率值均出现不同程度的提高。 展开更多
关键词 机床轻量化 筋板结构 静态分析 模态分析
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机床轻量化结构单元特征研究与静态性能分析 被引量:9
14
作者 邢俏芳 董惠敏 +4 位作者 姜怀胜 王德胜 王德伦 申会鹏 张允良 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第12期44-49,共6页
研究10类典型机床结构特征,提出了机床轻量化结构单元的概念。将支承件结构内部单元分为箱体类单元、壁板类单元、加强筋类单元以及工艺类单元4大类。对各类单元进行结构特征分析,归纳出4类单元类型型谱,并分别对铸造单元和焊接单元工... 研究10类典型机床结构特征,提出了机床轻量化结构单元的概念。将支承件结构内部单元分为箱体类单元、壁板类单元、加强筋类单元以及工艺类单元4大类。对各类单元进行结构特征分析,归纳出4类单元类型型谱,并分别对铸造单元和焊接单元工艺特征进行描述。以含有壁板类单元的某立式加工中心立柱为研究对象,运用有限元分析法对其不同单元的参数化模型进行静态性能分析,结果发现内部结构为井字形单元的立柱静态性能最好。单元特征研究及其对支承件静态性能分析成果为支承件轻量化设计和优化设计奠定了基础。 展开更多
关键词 机床结构轻量化 单元类型 结构设计 静态性能分析
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轨道客车转向架V型弹簧力学性能试验设计及应用 被引量:2
15
作者 彭立群 林达文 +1 位作者 王进 陈刚 《大连交通大学学报》 CAS 2021年第1期87-91,共5页
针对轨道客车转向架V型弹簧力学性能试验及工装轻量化,简要分析锥型弹簧和V型弹簧2种车辆一系悬挂结构,提出一种工装轻量化设计方法,设计一种轻量化试验工装进行静态和模态分析,并对V型弹簧进行了刚度、蠕变和疲劳试验,结果表明:轻量化... 针对轨道客车转向架V型弹簧力学性能试验及工装轻量化,简要分析锥型弹簧和V型弹簧2种车辆一系悬挂结构,提出一种工装轻量化设计方法,设计一种轻量化试验工装进行静态和模态分析,并对V型弹簧进行了刚度、蠕变和疲劳试验,结果表明:轻量化工装减重182 kg,强度和刚度满足试验要求、达到提高效率、降低劳动强度和风险的目的,同时解决了横向和纵向刚度曲线打折和无法进行正反推拉试验的难题,提高了试验数据准确性. 展开更多
关键词 V型弹簧 试验工装 轻量化 试验研究
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基于等效静态载荷法的机床溜板箱结构优化 被引量:2
16
作者 张横 丁晓红 段朋云 《机械设计》 CSCD 北大核心 2016年第1期55-59,共5页
高速高精密机床要求运动部件在满足一定的自振频率及静刚度的前提下尽量降低质量,以提高机床的加工精度与加工效率,减小驱动功率,降低机床的能耗。文中以某型号锥齿轮磨齿机溜板箱为研究对象,采用分层优化方法对结构进行轻量化设计。首... 高速高精密机床要求运动部件在满足一定的自振频率及静刚度的前提下尽量降低质量,以提高机床的加工精度与加工效率,减小驱动功率,降低机床的能耗。文中以某型号锥齿轮磨齿机溜板箱为研究对象,采用分层优化方法对结构进行轻量化设计。首先采用等效静态载荷法,以结构静刚度最大为优化目标,设计结构的筋板最优布局;然后再用尺寸优化方法,以溜板箱的质量为优化目标,约束溜板箱的自振频率,以筋板的厚度为设计变量进行优化设计。与原模型相比,优化后的溜板箱质量减少了3.4%,而1阶固有频率增加了30.8%,结构静刚度基本不变。研究表明,采用提出的分层优化方法,综合应用结构拓扑优化和尺寸优化技术,可得到具有良好动静态性能的轻量化运动部件结构。 展开更多
关键词 机床运动部件 轻量化 结构拓扑优化 等效静态载荷
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数控机床轻量化技术研究进展 被引量:11
17
作者 张松 刘斌 房玉杰 《航空制造技术》 2020年第14期14-22,共9页
随着工业技术的快速发展,对数控机床和生产系统的要求越来越多地聚焦在节能与绿色发展等问题上,这给数控机床开发人员带来了新的挑战。轻量化技术不仅能够节省大量材料,而且还能优化机床结构的性能,为高性能数控机床的研制创造了有利条... 随着工业技术的快速发展,对数控机床和生产系统的要求越来越多地聚焦在节能与绿色发展等问题上,这给数控机床开发人员带来了新的挑战。轻量化技术不仅能够节省大量材料,而且还能优化机床结构的性能,为高性能数控机床的研制创造了有利条件。阐述了轻量化技术在数控机床中的应用,讨论了轻量化设计方法对机床绿色循环制造及其可持续发展的影响;着重分析了实现数控机床轻量化设计目标的有效方法及技术手段,并且对轻量化技术在数控机床设计中的发展前景进行了展望,提出一些建议。 展开更多
关键词 绿色制造 数控机床 轻量化 结构优化 新型轻质材料 多学科综合优化
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锻压变形量对轻量化机床新型铝合金组织与性能的影响 被引量:2
18
作者 柳香雅 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第3期138-140,共3页
研究了不同锻压变形量下轻量化机床用新型铝合金的显微组织与力学性能。结果表明,随着锻压变形量从0增加至14%,新型铝合金的抗拉强度和屈服强度先增加然后基本不变,断后伸长率和冲击韧性则先增加后减小。锻压变形量优选为12%;与未进行... 研究了不同锻压变形量下轻量化机床用新型铝合金的显微组织与力学性能。结果表明,随着锻压变形量从0增加至14%,新型铝合金的抗拉强度和屈服强度先增加然后基本不变,断后伸长率和冲击韧性则先增加后减小。锻压变形量优选为12%;与未进行锻压的试样相比,锻压变形量为12%时新型铝合金的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和冲击韧性分别增加了28.5%、32.6%、77.6%和73.8%。 展开更多
关键词 锻压变形量 力学性能 显微组织 新型铝合金 轻量化机床
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船用复合机床的环境适用性设计分析 被引量:4
19
作者 孙椰望 张甲英 +2 位作者 徐滨士 张之敬 董世运 《机床与液压》 北大核心 2013年第9期167-171,共5页
针对船舶在海洋行驶中的特殊环境,提出了船用复合机床应该根据船用机床的技术要求以及海洋环境的影响进行适用性设计的思路。为了实现船用复合机床优异的适用性能,在分析近年来复合机床总体发展趋势的基础上,详细阐述了船用复合机床的... 针对船舶在海洋行驶中的特殊环境,提出了船用复合机床应该根据船用机床的技术要求以及海洋环境的影响进行适用性设计的思路。为了实现船用复合机床优异的适用性能,在分析近年来复合机床总体发展趋势的基础上,详细阐述了船用复合机床的设计应该包含机床的紧凑性与轻量化设计、耐腐蚀性设计、系统可靠性设计、功能柔性化设计以及抗振性设计。基于船用复合机床适用性设计思路的分析,深入探讨了高效、高质和绿色船用复合机床的环境适用性设计方案。 展开更多
关键词 船用机床 复合机床 环境适用性 轻量化设计 防腐
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基于6σ稳健性的运输工装轻量化设计 被引量:5
20
作者 伍建军 王子宁 +1 位作者 金渶棋 马垚 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第7期273-277,共5页
为了在减轻地铁车辆拖车轮对运输工装重量的同时,提高优化设计的可靠性与稳健性,在轻量化设计中充分考虑尺寸参数的不确定性信息,通过引入6稳健设计理念,将响应面法、轻量化设计、6质量管理、可靠性设计、稳健设计、蒙特卡罗模拟技术相... 为了在减轻地铁车辆拖车轮对运输工装重量的同时,提高优化设计的可靠性与稳健性,在轻量化设计中充分考虑尺寸参数的不确定性信息,通过引入6稳健设计理念,将响应面法、轻量化设计、6质量管理、可靠性设计、稳健设计、蒙特卡罗模拟技术相结合,构造了基于6稳健性的地铁车辆拖车轮对运输工装轻量化设计新方法。结果表明,优化后的工装强度和刚度满足设计要求,重量减少了112.3kg,减重率达49.3%,轻量化效果显著;且与传统的确定性轻量化设计相比,该方法不仅增强了工装的强度和刚度,而且提高了优化设计的可靠性、强度与刚度的稳健性以及重量的一致性,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 拖车轮对运输工装 轻量化设计 6稳健设计 蒙特卡罗模拟
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