稳健设计方法在造船液压机设计中的应用分析

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1、第一章绪论的确定开辟了新的途径。他们对线性条件下的稳健设计【421、非线性条件下的稳健设计【431，以及方差模型441、边界模型㈣和公差模型【461的稳健设计，均进行了详细的研究和讨论，在涂布头设计中得到应用验证；并探索了无显式功能需求函数时的分析性稳健设计问题，推导了隐式功能需求函数情况下功能需求方差的解析公式，并且用实例进行了验证【47

2、。天津大学与汕头大学合作，开发了分析性稳健设计软件RoubustDesignl4引，大大提高了稳健设计的效率；将试验设计和近似方法等多项内容引入复杂模型的建模过程，实现了

3、稳健设计与多学科优化设计(MDO)计算框架的集成，并应用于内铣头静动态性能的稳健设计【49】。1．2．3稳健设计方法在产品和零部件设计中】!I勺应用现状稳健性设计方法自田口博士提出后发展至今，已经成功地应用到很多工业领域中。三次设计法在日本电子、化工、钢铁、纺织、汽车等行业被广泛采用，产生了巨大的经济效益，在欧美国家也得到了应用和发展，被称为田口方法。以三次设计法为代表的稳健设计方法也受到了我国学术界和质量管理部门的重视，在全国各地推广应用，还多次邀请田口博士来我国讲学。稳健设计方法与产品设计相结合，取得了良

4、好的成效。ChenYubao等在解决产品设计、制造、使用的全过程质量控制问题中，结合在线、离线稳健设计方法对纸张输送机进行了研究【50J；Cooper等学者探讨了使用神经网络建立全系统模型的方法，以散热片试验为例，提高了稳健设计求解的精度和解决复杂问题的能力15lJ；张蕾等利用稳健性方法，对某轻型民用涡桨发动机传动装置中的内啮合二级减速器进行了设计152J；郑称德、韩之俊将三次设计法和模糊理论相结合应用于圆柱螺旋弹簧的稳健设计153J；夏威基于稳健设计方法，对喷气织机的关键零部件进行了可靠性优化设计1541。

5、王剑彬，林国湘结合正交试验方法和稳健优化设计方法，建立了行星齿轮传动的数学模型，并进行了稳健设计【551。孙鹏探讨了多质量特性指标的稳健设计方法，并应用到火箭发动机某带颈连接法兰盘等结构的设计中【56】；丁继锋针对飞行器设计中存在的非设计状态翼型性能急剧恶化的问题，提出基于响应面的翼型稳健设计方法，并结合算例对不同的稳健设计优化模型进行了研究【57J；于成祥，何志刚等把稳健优化设计方法和有限元方法相结合，实现了轻型货车车架的多目标稳健优化设计【58】；吴扬东研究了往复泵产品族的稳健设计技术【59J；常涛将稳健

6、设计方法应用到凸轮机构的设计过程中【60

7、。第一章绪论1．3课题韵提出和研究内容1．3．1课题的提出和研究意义根据国家科技重大专项“大型六轴数控移动回转压头框式液压机成套装备”(No：2010ZX04004．121)课题要求，天津市天锻压力机有限公司与天津大学、天津理工大学合作，开发大型六轴数控移动回转压头框式液压机成套装备，向我国造船行业提供国产大型板材成形装备，以满足造船行业大型船体厚板冷成形工艺的加工需要。拟开发的大型六轴数控移动回转压头框式液压机成套装备，既符合国际当代先进的造船模式，又满足造船新规范

8、的要求，对提升我国造船产业的技术水平，促进我国自主装备制造业的发展，具有重大意义。本论文主要研究稳健设计在液压机关键零部件设计中的应用方法，将稳健设计方法引入液压机设计过程，进行结构改进或优化设计，使设计结果更加合理、成本更低、性能更优。通过研究稳健设计等现代设计方法进行液压机主机和关键功能部件进行优化设计的技术，开发具有高刚度、高可靠性的造船液压机产品，为液压机产品设计提供技术和知识积累，为整体实现重大专项所确定的项目目标打好基础。1—3．．2主要研究内容本文针对移动回转压头造船液压机在性能、可靠性等方面存

9、在的不足，将稳健设计方法引入造船液压机的设计过程。全文内容安排如下：第一章，绪论，介绍课题的背景和研究意义。首先阐述国内外船体板材成新设备的技术发展现状；接着综述稳健设计理论的研究现状、稳健设计方法在产品设计中的应用现状和液压机设计技术的研究现状；最后根据课题要求，提出本文的研究内容。第二章，稳健设计在液压机设计过程中的应用方法。介绍液压机设计的一般过程，接着介绍稳健设计方法的基本原理、过程以及分析性稳健设计相关的实现技术，包括稳健优化模型的建立方法、近似模型技术等。探讨将稳健设计方法用于液压机设计的途径。第

10、三章，船体板材成形液压机总体方案设计。从船体建造的工艺流程入手，分析船体板材成形液压机成套设备需要实现的功能；比较不同结构形式船体板材成形液压机性能的优劣，选用移动回转压头框式结构；根据用户需求和工艺分析，第一章绪论介绍移动回转压头框式液压机成套装备的总体设计方案，包括成套装备的组成、主机机械部分、主机液压部分、主机电气部分的总体方案；然后分析造船液压机主机的设计任务。第四章，主油缸部件结构改进与稳