一種基于復合人因勢場的口蓋尺寸優(yōu)化設計方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種人因勢場的口蓋尺寸優(yōu)化設計方法，包括以下步驟：一、建立復合人因勢場模型；二、進行人因分析驗證維修人員初始位置；三、計算滿足應力強度的最小倒圓；四、基于人因勢場理論優(yōu)化求解滿足維修性要求的口蓋參數(shù)。本發(fā)明可以計算得到最小的口蓋面積，在避免應力集中的同時，保證良好的可視性和可達性水平。該方法物理意義明確，且可以通過計算機自動完成，避免了通過人工經(jīng)驗設計所導致的口蓋大小不合理問題，也避免了需反復修改所導致的效率低下問題，為飛機、船舶等口蓋的維修性設計提供了科學的技術(shù)途徑。
【專利說明】一種基于復合人因勢場的口蓋尺寸優(yōu)化設計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于維修性設計【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于復合人因勢場的口蓋尺寸優(yōu)化設計方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了確保飛機、船舶等大型裝備在使用中得到及時的保養(yǎng)和維護，其表面需要開設大量的口蓋，口蓋是對內(nèi)部設備觀測、檢查、維修的重要通道，其設計直接關(guān)系到各設備的維修性水平。但當前飛機等裝備在設計過程中一定程度上存在口蓋布局欠考慮、開口大小不合理等問題，使設備可視性、可達性差，維修較為困難，影響了裝備的維修品質(zhì)和出勤率。
[0003]口蓋的設計過程較為復雜，要考慮到強度約束、維修性、耐腐蝕、快卸等要求，尤其是口蓋的大小和形狀設計，需要重點考慮人的因素，以人為中心進行設計使得各項維修操作特征滿足人體工效學和維修性要求，在這方面?zhèn)鹘y(tǒng)的方法是基于人的經(jīng)驗來完成，缺乏高效的技術(shù)手段。
[0004]人因勢場則是來描述維修主體對于產(chǎn)品維修性影響的一種人工場，反映了人體和產(chǎn)品維修性特征之間的相互作用機制，勢場中蘊含了物質(zhì)的運動能量，形成從高勢能區(qū)域越向低勢能區(qū)域的運動態(tài)勢。它包括了人體可視性、可達性和舒適性等獨立勢場和以及相互之間的復合場。在人因勢場的作用下，結(jié)構(gòu)體的每一個設計單元將具備一定的人因勢能，人因勢能較大的區(qū)域?qū)卧a(chǎn)生引力，而屬于不同結(jié)構(gòu)體的單元之間產(chǎn)生斥力，因而可驅(qū)動產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和布局的動態(tài)變化，由此尋找設計單元的動態(tài)位置，最終達到“維修性引力”的最大化。
[0005]將人因勢場應用于口蓋設計，可以在形狀、尺寸設計與維修性能指標之間建立一種映射關(guān)系，從而為與人維修操作相關(guān)的設計要求實現(xiàn)提供一種可行的技術(shù)手段。然而，目前如何基于可視性和可達性的復合人因勢場進行口蓋尺寸的優(yōu)化設計尚缺乏相應的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種基于人因勢場的口蓋尺寸優(yōu)化設計方法，能夠使得內(nèi)部設備呈現(xiàn)良好的維修性水平，并且強度滿足要求。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案:
[0008]一種基于復合人因勢場的口蓋尺寸優(yōu)化設計方法，其特征在于包括以下步驟:
[0009]一、建立復合人因勢場模型:
[0010]復合人因勢場為可視性和可達性兩個因素所構(gòu)成的人工勢場；定義復合人因勢能函數(shù)為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于復合人因勢場的口蓋尺寸優(yōu)化設計方法，其特征在于包括以下步驟: 一、建立復合人因勢場模型: 復合人因勢場為可視性和可達性兩個因素所構(gòu)成的人工勢場；定義復合人因勢能函數(shù)為:
【文檔編號】G06F17/50GK103761381SQ201410020674
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】葛哲學, 楊擁民, 陳健, 吳福章, 官鳳嬌, 董孟高, 羅旭, 胡政, 陸智淼 申請人:中國人民解放軍國防科學技術(shù)大學