集成稳健设计在机械产品设计中的应用研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第22卷第5期机械设计与研究Vo1．22No．52006年10月MachineDesignandResearch0ct．．2006文章编号：1006—2343(2006)05-014-03集成稳健设计在机械产品设计中的应用研究范进桢一，张文明，申炎华，赵秀婷(北京科技大学土木与环境学院，北京100083，Email：fanjinzhen一1964@163．eom；2．宁波职业技术学院，宁波315800)摘要：将优化设计理论与稳健设计方法相结合，讨论减速器的集成稳健优化设计问题。以体积最小和噪声最低两个设计属性作为优化稳健设计目标，利用不精确法的

2、偏爱集成对减速器的多目标多属性进行数学建模，从而将集成稳健设计归结为满足稳健要求的多目标优化问题。数值算例表明，该方法是一种实用的稳健设计优化方法。关键词：不精确法；稳健设计；Pareto曲线；偏爱集成；折中策略中图分类号：TB132．41文献标识码：AApplicationofAggregationRobustDesignforMechanicalProductDesignFANJin—zhen，ZHANGWen—ruing，SHENYan—hua，ZHAOXiLL—ting(1，Civil＆EnvironmentSchool，USTBeijing，Beijing100083，China；

3、2．NingboPolytechnic，Ningbo315800。China)Abstract：Combiningtheoptimaldesignthemywithrobustdesign，theaggregationoptimalrobustdesignforgem’transmissionisdiscussed．Asoptimalrobustobjectives．twodesignattributes—theleastvolmueandthelowestnoisearemodeledforthemultiple-objectiveandmuhiple-attributeofgeartra

4、nsmissionusingaggregationpreferencebasedonMethodofhnpreeision(MOI)，andtheaggregationrobustdesignisdescribedasamultiple—objectionoptimizationwhichsatisfyrobustnessrequirement．Accordingtotheresult，theapproachproposedisapracticalrobustdesignoptimalmethod．Keywords：methodot’imprecision：robustdesign：pare

5、tocurve；preferenceaggregation；trzde一0ffstrategies机械产品设计分为三个阶段，即概念设计阶段、初期设不确定性。MoI：是由Wood和Antonsson提出并发展起来的，计阶段和详细没汁阶段，如图1昕示。在概念设计阶段，主要思想是把对没计变量的偏爱映射成为对产品性能的偏需求是设计产生最大不确定性的来源；随着设汁阶段的进展爱，用性能偏爱来表示和处理不精确的设计信息。偏爱用[0，和成熟，设计变量(如长度、宽度和直径)的不确定性和环境1](0表示完伞不接受，1表示十分满意)表示，这样就综合考条件(如温度、潮湿和噪音等)是不确定性的主要来源；其基虑各种因素

6、的影响，使设计的产品具有较好的稳缝性。l集成稳健设计概述概念设计阶段集成稳健设计就是针对12程没计的随机不确定性、模糊性和未确知性，用Mol量化木确知信启、，在产品初期设计阶段设计变量的区域选取和优化设汁方案中的折中策略上，利需求稳健设汁用总体偏爱函数，求取最佳稳健没计点。1．1设计变量和性能变量设计变量是相：互独立的基本参数，由设汁人员直接控▲圈1设计阶段的不确定性制，它影响设汁属性的变化。整个没汁变量在设计变量空间本特点是具有不确定性(随机性和模糊性)。很明显，各(DVS)形成一个n矢量。没计变量用向量表示为：个设计阶段的决策制定影响设汁的进展，同时也影响产品的X=[l，2，⋯，J(1)

7、总价格。既然不确定性存在于整个工程设计阶段，成功的设设计变量X．．⋯X之间应该是互相独立的，不是其它计方法必须能在初期设计‘阶段就能清晰地综合这些不确一，，．+．，⋯X中任一个变量的函数。定性。性能变量P一，p量化的没计性能，一个映射／=相应地在初期设计阶段，国外采用不精确法(MoI)来表示和处理定义每个性能变量，即，，=(X)?映射可以是任何用来评价设计性能的计算或者程序。对每个设计方案，性能变量收稿日期：