用Petri网仿真方法实现机械加工系统的规划设计

为了保证所设计的机械制造系统(MMS)能够获得最大的经济效益,必须对系统进行合理的规划设计。本文首先引入MMS规则设计中的几点原则,以及计算机仿真涉及到的生产调度问题及其决策规则,论述各生产调度规则在Petri网模型中的实现方法。并对Petri网运行中的冲突问题引入了解决冲突的规则。其次,基于包括工件流和刀具流的MMS的Petri网模型,根据最小事件时间推进原理,实现Petri网模型的计算机动态仿真,即实现MMS的计算机动态仿真。最后,将仿真程序应用于仿真实例,从而有效地评价MMS的规划设计方案。     

运输网络的最短有向路Petri网仿真算法

随着对综合交通体系和智能交通研究的逐步深入,发现必须解决运输需求和运输网络分析的技术问题。在已有的方法中,只有对有向网络有比较成熟的理论和方法,然而,运输网络却是无向的。本文内容是论述如何借助于Petri网论和Petri网图计算机仿真将无向交通运输网络转换为Petri网表示的有向图,并同时求出相应的运输网络中OD（起点终点）对的最短有向路径及路长。本文以图的形式给出Petri网的定义,通过导入“时间Place”和“标记”的附加描述,使Petri网成为扩充的Petri网（EPN）。定义Petri网图仿真器的运行规则和步骤,用Petri网图仿真器、自动将无向运输网络转换成EPN模型,然后自动求出相应的最短有向路径和路长。通过显示、打印或电信号,为用户提供信真报告或电信号。     

应用有色Petri网的复杂系统四性一体化综合评估方法

为避免复杂系统以可靠性、维修性、测试性和安全性为四性的设计中仍存在"割裂"现象,在确定四性一体化基本参数的基础上,约束可靠性等四性单性指标,建立了基于有色Petri网的复杂系统四性一体化综合评估方法。在JAVA环境下,基于有色Petri网,利用工具PIPE分别建立了复杂系统结构有色Petri网模型和综合评估有色Petri网模型,形成四性一体化综合评估有色Petri网模型。变迁触发时,将复杂系统的四性状态分为3类并分别染色。根据库所中的托肯颜色,判断复杂系统各项指标满足情况以及所处状态。重复迭代评估,实时跟踪复杂系统四性所处状态,实现四性一体化综合权衡设计。算例证明,四性一体化综合评估方法全面合理,验证了方法的有效性和准确性。     

研究计划管理系统的Petri网论法

本文以图的形式给出Petri网的定义;通过导入“时间Place”和“象征”的附加描述,使Petri网成为扩充的Petri网(EPN);用EPN模拟计划管理系统,用EPN仿真器构画计划管理系统的图模型、求系统的时间参数、进行系统的优化。     

组合优化中的Petri网仿真算法

组合优化中,最长路、最短路和最大流问题是重要而又基本的问题。本文提出一种求最短有向路的新方法——Petri网图仿真算法。该方法是在一般Petri网的基础上,对网元素进行附加描述,同时,引入了“运动标记”的概念和定义新的“发生”规则,再利用Petri网的马尔科夫性和并发性,以及它的动态模拟功能,在Petri网图仿真器上,进行(对象)系统的网图仿真运行及数值处理,求得最长路径,最短路径及其路长,最小割及其最大流。由于该算法便于利用计算机的并行算法可以提高计算速度,并能利用最优性原理减少计算量。而且,还可提供系统运行的动态显示和结果的屏幕显示及图表输出。因此,它是一种直观而又方便的方法。     

基于Petri网和UML的工作流模型设计

介绍了工作流的概念及发展过程,讨论工作流建模的基本方法。重点分析Petri网和UM L在工作流模型设计过程中的应用,结合Petri网语义定义工具和图形化界面以及UM L的面向对象特点,形成基于Petri网和UM L的工作流建模方法。工作流模型的语义定义采用Petri网表达,给出工作流网的形式化描述。工作流系统的设计模型采用UM L进行定义,对于业务逻辑、执行过程、数据结构分别采用用户实例图、顺序图、类图进行描述。在工作流的实现上,采用软组件实现工作流服务组件的分布布置,并通过接口定义语言对功能组件中的服务进行发布。最后给出工作流的发展趋势,并计划开展工作流仿真和优化方面的研究。     

面向可重构制造系统的设备建模

可重构制造系统的建模是分析和控制可重构制造系统的关键技术，而可重构制造系统中的设备建模是可重构制造系统建模的基础。本文提出面向可重构制造系统的设备的赋时面向对象Petri网模型，并通过实例研究证实了其正确性。面向可重构制造系统的设备的赋时面向对象Petri网模型能够表示可重构制造系统重构前后设备的作业安排的变化情况．因此它是可重构制造系统中设备的正确的形式化表示。     

航空独立电源系统保护控制行为混杂模型

为了准确描述独立电源系统保护离散事件与连续控制相互作用的混杂行为,提出一种对象混杂Petri网(OHPN)建模方法,构建了基于OHPN航空独立电源保护控制行为的混杂模型。该模型将混杂Petri网的混杂特性描述内置于对象之中,解决了传统混杂Petri网不能同时描述静态结构和动态过程的问题,增强了模型描述能力,使模型具有良好的封装性、可重用性和可维护性。最后,对某型航空交流电源系统的保护控制过程进行了仿真和验证。结果表明,所定义的模型能够有效描述和分析电源系统保护控制的混杂行为,为系统稳定性和故障预测的研究奠定基础。     

基于模糊Petri网的设备故障诊断新方法研究

专家系统用于计算机数控（CNC）设备的故障诊断日益受到人们的重视。为了能够解决故障现象的模糊性，本文将模糊理论与Petri网结合，建立了模糊Petri网（FPN）理论体系。引出了FPN转移被激发规则，确定了FPN的动态运行过程。应用FPN能够清楚地表达与或树、产生式规则等知识表达形式。基于FPN理论，建立了CNC设备故障诊断专家系统（CNCM-FDES）。该系统由知识库系统、知识库管理系统、诊断推理机制、诊断过程解释机制、故障评价、故障决策与入机界面组成。文中分别介绍了该系统的各个组成部分。     

基于层次时间着色Petri网的飞机总装生产线建模

为了实现飞机总装生产线精确建模和提高建模效率,提出层次时间着色Petri网(Hierachical Timed Color Petri Net,HTCPN)多层级理论模型,定义了HTCPN层次化建模方法。针对某飞机总装生产线站位划分的多层级、多粒度特点,利用CPN Tools工具对A1、A2和A3三种型号飞机总装配过程进行HTCPN建模,根据交货期前后设置优先级,并在每个站位的装配过程中嵌套质量检测模型。最后对模型进行10次仿真,统计平均作业时间分别为78.4、93.2、102.4 h,产品总收益率为82.7%。     

MEMS阳极键合界面层的力学行为研究进展

回顾了微纳机电系统(Micro/Nano electro mechanical system, MEMS/NEMS)器件工业中所用键合技术的发展和应用,总结了作为其中关键键合技术之一的阳极键合在微纳系统中的重要作用及其主要特点,分析了阳极键合的机理以及所涉及的力学问题,如键合力（静电力、表面力等）作用下的表面粘着;电场作用下接触界面处粒子的扩散、反应;键合界面层中的残余应力等。阳极键合界面层的力学行为及特性直接关系到MEMS器件中微机械结构的安全与可靠性。对这些问题的研究,有助于更好地理解阳极键合,为MEMS/NEMS器件的设计、制造加工以及实际应用提供许多有益参考。     

箱壳类零件视图表达的方法

本文对机器中箱壳类零件的视图表达提供一种方法。该法包含两部分内容:(1)利用本文介绍的“作用轴线”,将箱壳零件内部起主要作用的结构形状方便地用几个剖视图表达出来;(2)箱壳类零件实质上由四种“单元体”所组成,将单元体逐一表达清楚,就能把它们的内外形状表达明白。以上内容归结为“三步”法。这种考虑方式目前起着逐步以科学的表达方法代替经验表达方法的作用,且已显露出某些优点。此外,本文还对有关视图表达的若干问题提出了建设性意见。     

高阻尼铸铁的机械性能和阻尼性能

论述了高阻尼铁的机械性能和阻尼性能，研究结果表明：高阻尼铸铁的机械性能高于相同碳当量的灰口铸铁，其中，抗拉强度提高４０－１２０ＭＰａ，有的提高１５０ＭＰａ，硬度提高２０－６０ＨＢＳ；高阻尼铸铁的阻尼性能随碳当量的增加而提高，其阻尼性能高于相同碳当量的灰口铸铁，约为灰铸铁的２－３倍。另外，高阻尼铸铁的阻尼性能有温度有关，一般室温的阻尼性能高于高温（１２０℃）时的阻尼性能，从室温到高温，其阻尼性能下降     

机械能助渗锰工艺及其发展前景

本文对机械能助渗锰及常规的粉末渗锰工艺、渗锰层组织、结构进行了探讨。利用运动的粉末粒子的机械能冲击工件表面进行助渗锰，将渗锰温度由传统化学热处理的1000℃降低到300℃，可有效地提高耐蚀性和使用寿命。机械能助渗锰技术的社会经济效益好，很有发展前景。     

20CrNi2Mo齿轮传动轴局部剥落失效分析

通过对20CrNi2Mo齿轮传动轴料齿轮局部剥落处进行宏观分析和微观断口分析，对比剥落处与完好处的宏观硬度与显微硬度分布以及金相组织和渗层深度，结合磁粉探伤检验结果，结果表明，齿轮轴经过渗碳热处理，在随后的机械磨齿过程中，由于磨削过多，致使渗层只有0．5mm，达不到技术要求，齿轮在交变接触应力的作用下，首先在齿面产生极小的显微裂纹，小裂纹进一步扩展，最终造成齿面剥落，此失效为接触疲劳失效导致的局部剥落。     

一种验证科氏加速度存在的实验装置及其动力学分析

科氏加速度是理论力学中公认的教学重点和难点,如何将科氏加速度形象地展示出来一直是学者与高校老师追求的目标。针对这一知识点,结合地球仪的外形,巧妙地实现了小球在科氏地球仪上旋转运动和直线运动的完美结合。根据科氏加速度理论,设计转速可调的旋转平台,在平台上设置能实现不同速度的直线运动装置,小球在旋转平台上作直线运动,从而受到科氏力的作用。初始状态时,安装在运动装置内的钢球处于平衡状态;工作时,由于科氏力的作用,钢球压迫弹簧,弹簧发生变形,利用滑轮、引线和位移补偿丝杆组成的传递机构,将弹簧变形量传递到显示装置,从而显示科氏加速度的存在。与现有科氏加速度验证实验装置所不同的是,此装置结构新颖,能吸引学生深入理解和掌握科氏加速度的概念。     

C/C复合材料螺栓在拧紧力矩条件下的力学性能研究

简要总结了螺栓拧紧力矩与应力的关系。在此基础上,研究了C/C复合材料螺栓在拧紧力矩条件下的破坏形式和强度性能,得出它与普通金属螺栓的性能具有很大区别,获得的数据为复合材料连接件的设计提供帮助。     

虚拟仿真技术在机械装调实训教学中的应用研究

分析了虚拟仿真技术应用于机械装调实训教学的必要性及其功能要求,介绍了机械装调仿真实训平台的构建和教学应用策略,提出了仿真技术应用中需注意的问题和解决思路。     

关于复合材料层合板结构力学性能数值仿真架构的讨论

纤维增强树脂基复合材料(Fiber reinforced plastic,FRP)层合板结构力学性能仿真的关键在于材料损伤机理的准确描述,以完整构建材料内部损伤场在整个能量传递历程中的渐进演化。损伤场、材料属性场、应力应变场在循环迭代中相互转化,将此三场间的逻辑体系进行综合构建,就形成了FRP数值仿真体系的基本架构。材料本构、非线性求解、损伤起始准则、损伤演变准则、网格尺度及就位效应是该仿真架构的核心模块。本文对各核心模块进行了汇集和梳理,并给出优选的模块搭建方案。最后通过算例验证了所提出的FRP力学性能仿真架构及其优选搭建方案的合理性及有效性。     

聚氨酯复合泡沫塑料压缩本构关系

基于聚氨酯复合泡沫塑料的准静态压缩及动态压缩实验数据,讨论了不同材料参数和实验环境对材料应力-应变特性的影响。在此基础上,本文对Sherwood-Frost的本构关系框架进行了扩充,引入了空心球填充比的影响,然后基于实验数据用数值方法拟合了聚氨酯复合泡沫塑料包含应变率、密度以及填充比的压缩本构关系。