基于全关联矩阵的可变功能机械功能耦合分析
PDF下载 (405)余远文 1,2,邓益民 1,2*,杨 鹏 1,2,殷 习 1,2.基于全关联矩阵的可变功能机械功能耦合分析[J].宁波大学学报(理工版),2014,27(04):88-93.DOI:
YU Yuan-wen 1,2,DENG Yi-min 1,2*,YANG Peng 1,2,YIN Xi 1,2.Function Coupling of Adaptable-function Machines Based on Complete Incidence Matrix[J].Journal of Ningbo University(Natural Science & Engineering Edition),2014,27(04):88-93.DOI:
| Title: | Function Coupling of Adaptable-function Machines Based on Complete Incidence Matrix |
| 作者: | 余远文 1, 2, 邓益民 1, 2*, 杨 鹏 1, 2, 殷 习 1, 2 |
| Author(s): | YU Yuan-wen 1, 2, DENG Yi-min 1, 2*, YANG Peng 1, 2, YIN Xi 1, 2 |
| 关键词: | 可变功能机械; 设计分析; 全关联矩阵; 功能耦合度 |
| Keywords: | adaptable-function machines; design analysis; complete incidence matrix; function coupling degree |
| 分类号: | TH122 |
| 文献标识码: | A |
| 摘要: | 针对可变功能机械设计分析的需要, 提出了功能与零件的直接关联、间接关联及全关联概念, 建立了功能与零件的直接关联矩阵, 通过分析功能直接关联零件的设计变更可能性传播来定量描述功能与零件的间接关联值, 从而确定功能与零件的全关联矩阵. 在此基础上, 提出功能耦合度的概念, 构建了功能耦合矩阵, 以综合耦合度评价可变功能机械的结构紧凑性, 分析了可变功能机械各零件对系统功能的影响程度, 为此类机械的设计分析提供了定量依据. 最后通过对多功能组合钳的实例分析, 说明所提出方法的可行性及其意义. |
| Abstract: | To assist design analysis of the adaptable-function machines, in this paper a few concepts is first proposed including direct association, indirect association and complete association between function and components, and the direct incidence matrix between functions and components is built. It then quantitatively describes the indirect coupling value using the propagation of design change possibility for the constituent parts; thereby the complete incidence matrix is generated. Based on what is described, it proposes the concept of function coupling degree, builds the function coupling matrix, and then uses the comprehensive coupling degree to evaluate the structural compactness of the adaptable-function machines. In addition, it also analyzes the influence from the components on the functions in order to provide the quantitative foundation for the design analysis of the machines. Finally a case study concerning the multi-function pliers is presented to validate the feasibility of the proposed method. |
| 参考文献 /References: | [1] Gu P, Hashemian M, Nee A Y C. Adaptable design[J]. Annals of CIRP, 2004, 53(2):539-557. [2] Gu P, Xue D, Nee A Y C. Adaptable design: Concepts, methods, and applications [J]. Journal of Engineering Manufacture, 2009, 223(11):1367-1387. [3] 张国军, 王翠雨, 程强, 等. 面向可适应设计的耦合功能集割裂规划[J]. 华中科技大学学报: 自然科学版, 2008, 36(6):1-3. [4] 陈羽, 滕弘飞. 异构模块组合耦合分析的完全关联矩阵[J]. 机械工程学报, 2012, 48(11):22-28. [5] 邓益民, 郑堤. 机电产品功能与行为表达方法综述[J]. 工程设计学报, 2008, 15(3):164-169. [6] 唐敦兵, 徐荣华, 唐吉成, 等. 基于设计结构矩阵的工程变更影响分析[J]. 机械工程学报, 2010, 46(1):154- 161. [7] Chartrand G, Zhang Ping. Introduction to Graph Theory [M]. 范益政, 江毅, 龚世才, 译. 北京: 人民邮电出版社, 2007:68-105. |
| 备注/Memo: | 收稿日期: 2014-02-24. 宁波大学学报（理工版）网址: http://journallg.nbu.edu.cn/基金项目: 国家自然科学基金（51375246）.第一作者: 余远文（1988－）, 男, 江西上饶人, 在读硕士研究生, 主要研究方向: 机械设计理论与方法. E-mail: yyw.1988.11.06@163.com*通信作者: 邓益民（1966－）, 男, 安徽舒城人, 博士/教授, 主要研究方向: 设计理论与方法、注塑成型与优化. E-mail: dengyimin@nbu.edu.cn 宁波大学学报（理工版）网址：http://journallg.nbu.edu.cn/ |
