機械產品穩健可適應設計關鍵技術研究

《機械產品穩健可適應設計關鍵技術研究》是依託汕頭大學，由張健擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：機械產品穩健可適應設計關鍵技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張健
• 依託單位：汕頭大學

項目摘要

如何賦予產品對不同需求以及需求變化的可適應性能力具有重要研究價值。可適應設計是一種現代設計方法，其主要用於設計開發可適應產品以在滿足不同變化需求的同時，通過產品模組/部件的重用有效提高資源利用效率、降低環境破壞。實踐證明，由於產品性能與產品市場競爭力密切相關，可適應設計不應以犧牲產品性能穩健性為代價。為設計開發具有穩健性能的可適應產品，本項目擬研究可適應產品的不同實現途徑及其特點，為適應變化的客戶需求提供理論依據；擬分析可適應產品的不同實現途徑對產品穩健性的影響機理，為提高可適應產品的穩健性提供技術支持；擬提出考慮混合（隨機與模糊）不確定因素的產品可適應設計建模、評價以及最佳化方法，以獲得最佳的產品架構、配置以及參數設計方案。本項目研究成果將豐富和發展產品可適應設計方法，為設計具有性能穩健、適應不同變化需求的可適應產品提供關鍵技術支撐。

結題摘要

設計開發可適應產品除了能夠降低製造業對環境的影響以外，還能夠以相對低廉的價格滿足客戶對產品不同的個性化需求。可適應產品在使用過程中通過自身調節滿足不同功能需求的同時，由於受到多種不確定因素（如環境溫度、載荷等）的影響，產品性能難以滿足預期的要求，並且這些不確定因素存在於產品的整個壽命周期中，其影響難以在產品製造過程中加以檢測去除，從而留下潛在的質量隱患。通過設計增強產品滿足不同需求及需求變化的可適應能力的同時，如何保障產品性能穩健對於設計與開發具有市場競爭力的可適應產品十分關鍵。為開發性能穩健的可適應產品奠定理論基礎與關鍵技術支撐，在團隊原有研究基礎上，本項目對不確定條件下產品可適應設計基礎理論做了一系列探索，並提出了一套能夠有效確保穩健性能的產品可適應設計方法。主要包括：不確定條件下機械產品可適應設計的建模、評價與最佳化方法；基於特徵偏好預測的產品可適應性設計方法；考慮產品性能穩健性的可適應接口評價與設計方法；以及設計理論與技術成果的套用與驗證。項目運用提出的關鍵技術成果進行了設計套用，設計了能夠適應個性化需求、性能穩健的紙袋摺疊機、電動汽車平台等。項目的研究成果在一定程度上豐富了機械產品可適應設計理論，對設計滿足穩健性和多樣化需求的可適應產品具有參考價值。創新性研究成果在《CIRP Annals-Manufacturing Technology》、《Research in Engineering Design》、《Structural and Multidisciplinary Optimization》、《機械工程學報》（英文版）等國內外權威、核心期刊、國際會議上共發表學術論文12篇,申請發明專利6項，取得軟體著作權1項。在項目實施期間，本人順利被評為副教授，併入選廣東珠江青年學者、廣東省揚帆計畫緊缺拔尖人才、汕頭大學卓越人才等一系列人才項目。依託該項目本人目前已培養研究生4人。