环境试验箱的可适应产品平台设计方法与应用研究

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1、硕士学位论文环境试验箱的可适应产品平台设计方法与应用研究ResearchonMethodsandApplicationsofAdaptableProductPlatformDesignforEnvironmentalTestingChambers作者：千红涛导师：李中凯副教授中国矿业大学二〇一五年四月中图分类号TH11学校代码10290UDC621密级公开中国矿业大学硕士学位论文环境试验箱的可适应产品平台设计方法与应用研究ResearchonMethodsandApplicationsofAdaptableProductPlatformDesignforEnvironmentalTestin

2、gChambers作者千红涛导师李中凯申请学位工学硕士培养单位机电工程学院学科专业机械设计及理论研究方向基于平台的产品族设计答辩委员会主席评阅人二○一五年四月论文审阅认定书研究生千红涛在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢深深感谢导师李中凯副教授，导师严谨求实的治学态度、深邃敏捷的思想、勇于创新的拼搏精神和奉献求实的工作作风，时刻激励着我积极进取，努力探索。两年多时间，导师给予了我严

3、格、认真、耐心、细致的指导。课题和论文能顺利完成，凝聚着他的心血和汗水。在论文完成之际，谨向恩师致以崇高的敬意和最衷心的谢意。感谢白涛、王瑞、崔海龙、郭强、洪兆溪等师兄师妹给予的关心和帮助，感谢周春华、赵德龙、张朋等好友大力支持，同时还要感谢宿舍同学王冬冬、袁泽泉、叶华雷的慷慨相助。将近三年的时间里我们朝夕相处一路走来，我不仅得到了同学的诸多帮助，而且从同学身上学到许多闪光的东西。衷心感谢所有在我成长的道路上给予我关怀和帮助的友人。需要特别感谢的是我的父母，父母的养育之恩无以为报，他们是我十多年求学路上的坚强后盾，在我面临人生选择的迷茫之际，为我排忧解难，他们用无私的爱给予我默默的关心和支持

4、，是他们给我撑起一片蓝天，使我能够安安心心地进行学习和研究。父母之情深似海，我只有在今后的岁月中做出更多的成绩来回报他们。感谢国家自然科学基金项目“面向时空动态因素的复杂装备产品族适应性设计与评价方法”（No.51475459），对本课题研究的资助。最后，感谢专家在百忙之中审阅我的论文，并给予宝贵的指导，在此谨向专家表示感谢。摘要环境试验是将产品暴露在自然或人工的环境下，检验产品的质量和可靠性。随着工业产品的丰富，各个行业越来越重视环境试验。环境试验箱利用科技手段模拟自然环境气候，使环境再现不受外界因素的干扰，缩短试验周期。为提高产品的可靠性，各行业不断提出新的环境试验标准，在此背景下，对环

5、境试验箱提出了多样化需求。基于平台的产品族开发技术能够在产品平台的基础上，以更低的成本、在更短的时间内设计出满足不同市场需求的一系列产品。研究可适应产品平台设计方法，建立面向整套环境试验的可适应产品平台，有助于设计人员快速、低成本、高效率设计出满足不同行业多样化需求的环境试验箱，降低客户试验成本。因此，研究环境试验箱的可适应平台设计具有重要的理论意义和实际应用价值。首先，介绍了产品族设计、模块化和参数化设计方法的研究现状，分析了环境试验箱的可适应产品平台的设计需求，描述了论文的主要内容和结构。其次，为了获取客户的真实需求，建立产品族功能模型，采用模糊Kano模型分析客户需求，提出基于客户需求

6、的层次扩展法来建立产品族功能模型。然后，为了实现总功能的合理分解，利用基于启发规则的方法对产品族功能模型进行模块划分，并引入梯形模糊数，利用变化指数和传播指数对产品的功能模型进行类型识别，得到了基本模块、柔性模块和个性模块。最后，为了实现柔性模块关键参数的合理调节，在考虑环境和制造成本等多方面因素的基础上，提出了基于生命周期属性的评价方法，定义平台指数和调节指数区分柔性模块中的平台参数和独立参数，识别出柔性模块中的平台组件和调节组件。在以上设计建模的基础上，对环境试验箱可适应产品平台进行分析，主要包括以下内容：（1）对个性模块进行功能分析和结构设计，实现环境试验箱个性模块的规划；（2）分析接

7、口设计的原理，对环境试验箱进行接口设计；（3）总结功能模块组合方法，建立环境试验箱可适应产品平台，实现环境试验箱的产品多样化设计。最后，对全文进行总结，并对后续相关研究进行展望。该论文有图44个，表14个，参考文献80篇。关键词：产品平台、客户需求、模块化、可适应设计、环境试验箱IAbstractThegoalofenvironmentaltestingistoverifytheproductqualitya