科技文獻(xiàn)檢索及利用課程報告詳解

1、成績評定 重慶大學(xué)研究生科技文獻(xiàn)檢索及利用課程報告 姓名： 學(xué)號： 學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院 電話： 電子郵箱： 完成日期： 課 題名 稱中文：基于Isight的液壓挖掘機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)性能協(xié)同優(yōu)化英文：Collaborative Optimization on Structure and Performance of Backhoe Hydraulic Excavator Working Device Base on Isight選 題來 源 科研項(xiàng)目 學(xué)習(xí)選題 興趣選題信息調(diào)研要點(diǎn)需要查證的內(nèi)容要點(diǎn)：1、 了解國內(nèi)外對反鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)性能的研究現(xiàn)狀、應(yīng)用情況和發(fā)展方向；2、 了解多學(xué)科

2、協(xié)同優(yōu)化的相關(guān)知識；3、了解關(guān)于反鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化參數(shù)、約束以及相關(guān)的優(yōu)化算法；4、了解Isight在多學(xué)科協(xié)同優(yōu)化中的應(yīng)用。信息調(diào)研方法 常規(guī)檢索法 引文法 實(shí)地考察 訪談法 文 獻(xiàn) 信 息 檢 索檢索范圍1、CNKI中國期刊全文數(shù)據(jù)庫1990年 2016年3月；2、萬方中國學(xué)位論文庫1999年 - 2016年3月；3、萬方中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)1999年 - 2016年3月 ；4、Elsevier SD1999年 2016年3月；5、EI Compendex 1999年 2016年3月；6、Web of Science1979年2016年3月； 文 獻(xiàn) 信 息 檢 索

3、文獻(xiàn)信息檢索檢索詞和檢索式1、 檢索詞（中文英文）（1）液壓挖掘機(jī)(反鏟液壓挖掘機(jī))/ Hydraulic excavator，Backhoe hydraulic excavator.（2）工作裝置/ Working device, Working mechanism, Working equipment（3）協(xié)同優(yōu)化/Collaborative Optimization, Coordination Optimization, Optimization design, Optimal design, Optimize. , CO（4）結(jié)構(gòu)/ Structure.2、檢索式(Hydraulic

4、Excavator or Backhoe hydraulic excavator ) and (Working device or Working mecha* or Working equipment ) and (Struct* and Performance) or (Collaborative Optim* or Coordination Optim* or CO) 注: 1.以上檢索式為一般表達(dá)式，具體形式因不同文庫而異。 2.由于協(xié)同優(yōu)化有多種英文表達(dá)形式，故采用了多種檢索詞。檢 索結(jié)果1 Chen, Jin; Qing, Fei; Pang, Xiaoping. Mechanis

5、m optimal design of backhoe hydraulic excavator working device based on digging paths J. Journal of Mechanical Science and Technology, v 28, n 1, p 213-222, January 2014.2 Casoli P, Gambarotta A, Pompini N, et al. Hybridization methodology based on DP algorithm for hydraulic mobile machinery Applica

6、tion to a middle size excavatorJ. Automation in Construction. 2016, 61: 42-57.3 Shen W, Jiang J, Su X, et al. Control strategy analysis of the hydraulic hybrid excavatorJ. Journal of the Franklin Institute. 2015, 352(2): 541-561.4 Liu, Jingang; Kuang, Shuizhang; Chen, Jianwen; Zhang, Xiaopeng; Xia,

7、Linglin. Structural design and performance analysis of a lengthened working device of hydraulic excavator based on general hydraulic cylinder. Proceedings - 2013 International Conference on Information Technology and Applications, ITA 2013, p 354-357, 2013.5 She, Yini; Ning, Xiaobin; Lin, Qiong. Kin

8、ematics performance simulation and optimization of large face-shovel hydraulic excavator working device based on ADAMS. Applied Mechanics and Materials, v 271, n PART 1, p 996-1000, 2013, Frontiers of Manufacturing and Design Science III6 Sébastien Rabeau,Philippe Dépincé,Fouad Bennis

9、. Collaborative optimization of complex systems: a multidisciplinary approachJ. International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM) . 2007 (4)7 S. Kodiyalam,R.J. Yang,L. Gu,C.-H. Tho. Multidisciplinary design optimization of a vehicle system in a scalable, high performance computi

10、ng environmentJ. Structural and Multidisciplinary Optimization . 2004 (3-4)8 陳正利.我國挖掘機(jī)行業(yè)的形成與發(fā)展、現(xiàn)狀及前景J. 建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理,2004,(11):2529.9 胡均平，劉振，李科軍，等. 液壓混合動力挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)能量回收系統(tǒng)的設(shè)計和控制J. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2015(12): 1908-1913.10 李秋波. 基于可行挖掘域的反鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置的優(yōu)化設(shè)計與強(qiáng)度分析D. 重慶大學(xué)，2011.0611 朱明娟，紀(jì)愛敏. 液壓挖掘機(jī)工作裝置靜力學(xué)模型集成優(yōu)化設(shè)計J. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2016(

11、01): 57-60.12 陳進(jìn),吳俊,李維波,王旭東. 大型液壓正鏟挖掘機(jī)工作裝置有限元分析及應(yīng)力測試J. 中國工程機(jī)械學(xué)報,2007,(02):198-203.13 東榮，張磊，張明珍，等. 液壓挖掘機(jī)駕駛室振動及減振研究J. 建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理. 2015(11): 81-86.14 任友良. 液壓挖掘機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)性能分析. 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文.2010.文獻(xiàn)信息檢索檢索結(jié)果15 周全. 正鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置動態(tài)強(qiáng)度分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化D. 浙江工業(yè)大學(xué), 2015.16 王威; 范文慧; 肖田元. 復(fù)雜產(chǎn)品多學(xué)科協(xié)同設(shè)計優(yōu)化建模方法. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. TP391.7217 李響.利用協(xié)

12、同優(yōu)化方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)分解并行設(shè)計優(yōu)化. 宇航學(xué)報.2004.3. V221.618 王平. 基于協(xié)同優(yōu)化和多目標(biāo)遺傳算法的車身結(jié)構(gòu)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計. 機(jī)械工程學(xué)報.2011.219 周奇.多學(xué)科協(xié)同優(yōu)化算法及其在船舶概念優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用. 中國艦船研究院.20 張海濤. 液壓挖掘機(jī)器人工作裝置運(yùn)動控制系統(tǒng)的研究. 中南大學(xué)碩士學(xué)位論文，2004.12.21 郭銀章. 機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計過程的建模、控制與管理研究D. 太原科技大學(xué) 201122 任利.基于Isight的多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化平臺的研究與實(shí)現(xiàn). 山東科技大學(xué)碩士學(xué)位論文,23 馬敏靜. 基于Isight的電子汽車衡的多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化. 山東科

13、技大學(xué)碩士學(xué)位論文.24 裴曉強(qiáng); 袁博; 袁征難; 馬寅光; 成大鵬. 基于Isight優(yōu)化平臺的衛(wèi)星多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化. 航天器工程.2009.9.15, V423.41.25 張慶山. 基于Isight的集成技術(shù)的研究及在吊艇架上的應(yīng)用.華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文. 26 黃洪鐘. 基于滿意度原理的裝載機(jī)工作裝置的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計. 機(jī)械工程學(xué)報，2003.5，TH243其他信息收集（本欄填寫所采用的其他方法如：訪談法、實(shí)地考察法等收集信息的結(jié)果）（1）訪談法：從和導(dǎo)師以及師兄的交流中得知：我國的挖掘機(jī)生產(chǎn)起步較晚，挖掘機(jī)的研究還不是很透徹，資料也比較缺乏，技術(shù)上較挖掘機(jī)強(qiáng)國差距比較大，而且挖掘

14、機(jī)在挖掘過程中，受力比較復(fù)雜，以往的研究方法多是采用簡化的單目標(biāo)優(yōu)化方法，或者是通過加權(quán)將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化。液壓挖掘機(jī)作為一個復(fù)雜的系統(tǒng)，設(shè)計開發(fā)涉及機(jī)械工程、電氣工程、電子工程、控制工程等多個學(xué)科領(lǐng)域，具有明顯的多學(xué)科特點(diǎn)；同時，各子系統(tǒng)之間存在較強(qiáng)的耦合關(guān)系，相互影響。對這種復(fù)雜產(chǎn)品，傳統(tǒng)的設(shè)計方法很難適用。多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化MDO正是解決這類復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計的一種綜合方法。由于工作裝置對液壓挖掘機(jī)的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、駕駛操作性、穩(wěn)定性、挖掘效率和使用壽命等都有直接影響，因此，挖掘機(jī)的工作裝置設(shè)計是一個多目標(biāo)、多學(xué)科的優(yōu)化設(shè)計過程。當(dāng)前對工作裝置的優(yōu)化設(shè)計只采用了單目標(biāo)、單學(xué)科，比如：以提

15、高工作效率對工作裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；以增強(qiáng)工作裝置的強(qiáng)度對工作裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化；以提高挖掘機(jī)的挖掘性能對工作裝置機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，等等。同時，液壓挖掘機(jī)作業(yè)對像多變，使工作裝置不可避免地受到各種隨機(jī)載荷的作用，此外，設(shè)計中的工作裝置結(jié)構(gòu)的物理參數(shù)和幾何尺寸等亦往往具有隨機(jī)性，對于此類結(jié)構(gòu)只有基于不確定性多學(xué)科的優(yōu)化設(shè)計才能得到產(chǎn)品質(zhì)量性能和可靠性具佳的產(chǎn)品。起源于GE的Isight是功能強(qiáng)大的計算機(jī)輔助優(yōu)化（CAO, Computer Aided Optimization）平臺，廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、船舶、電子領(lǐng)域的零部件、子系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化乃至復(fù)雜產(chǎn)品多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化（MDO, Multi-Dis

16、ciplinary Design Optimization）領(lǐng)域之中。用戶可以通過Isight集成和管理復(fù)雜的仿真流程，運(yùn)用多種優(yōu)化算法自動探索得到優(yōu)化方案，縮短產(chǎn)品研制周期，降低研發(fā)成本。所以Isight是一款適合做多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計的軟件。（2）引文法：向前引文：例如，通過基于協(xié)同優(yōu)化和多目標(biāo)遺傳算法的車身結(jié)構(gòu)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計這篇論文找到了兩篇較優(yōu)秀的論文6 Sébastien Rabeau,Philippe Dépincé,Fouad Bennis. Collaborative optimization of complex systems: a multidis

17、ciplinary approachJ. International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM) . 2007 (4). 7 S. Kodiyalam,R.J. Yang,L. Gu,C.-H. Tho. Multidisciplinary design optimization of a vehicle system in a scalable, high performance computing environmentJ. Structural and Multidisciplinary Optimiz

18、ation . 2004 (3-4)向后引文：例如，通過復(fù)雜產(chǎn)品多學(xué)科協(xié)同設(shè)計優(yōu)化建模方法找到了21 郭銀章. 機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計過程的建模、控制與管理研究D. 太原科技大學(xué) 2011信息分析：（著重針對課題的研究現(xiàn)狀、研究熱點(diǎn)、重要的研究人員、有價值的文獻(xiàn)、發(fā)展趨勢等進(jìn)行綜述）(1) 研究現(xiàn)狀：我國的挖掘機(jī)生產(chǎn)起步較晚，從1954年撫順挖掘機(jī)廠生產(chǎn)第一臺機(jī)械式單斗挖掘機(jī)至今，大體上經(jīng)歷了測繪仿制、自主研發(fā)和發(fā)展提高等三個階段。在過去的50多年里，我國的設(shè)計工作者不斷地學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，通過消化、吸收、移植，國產(chǎn)液壓挖掘機(jī)產(chǎn)品性能指標(biāo)得到提高，產(chǎn)量也逐年提高，逐步縮短與國外先進(jìn)水平差距的方向邁進(jìn)

19、。浙江大學(xué)的任友良針對液壓缸對工作裝置動態(tài)性能影響和考慮銷軸接觸影響下，深入研究了液壓挖掘機(jī)工作裝置的結(jié)構(gòu)性能；同濟(jì)大學(xué)的朱紅妹利用計算機(jī)輔助設(shè)計方法，進(jìn)行了在挖掘機(jī)整個作業(yè)區(qū)域挖掘性能分析和挖掘力變化特性分析計算，開發(fā)了相應(yīng)的軟件；中南大學(xué)的周宏兵、胡雄偉利用仿真軟件ADAMS以及虛擬樣機(jī)技術(shù)，對反鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行相關(guān)力學(xué)性能分析和優(yōu)化設(shè)計；太原科技大學(xué)的史青錄、連晉毅等開發(fā)的挖掘機(jī)分析軟件EXCA（10.0）可對反鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置、反鏟輪胎挖掘機(jī)工作裝置及挖掘裝載機(jī)的懸掛式反鏟工作裝置進(jìn)行幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計、機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真及構(gòu)件受力分析，可進(jìn)行挖掘作業(yè)性能分析、最大挖掘力確定、整機(jī)穩(wěn)定

20、性分析、最不穩(wěn)定姿態(tài)確定、起重作業(yè)分析及破碎作業(yè)分析；重慶大學(xué)陳進(jìn)教授等在分析挖掘機(jī)挖掘性能的基礎(chǔ)上，利用自主開發(fā)的基于VB的液壓挖掘機(jī)反鏟工作裝置優(yōu)化設(shè)計軟件，對反鏟液壓挖掘機(jī)在主挖區(qū)內(nèi)的可行挖掘角度區(qū)域（即可行域）內(nèi)的挖掘性能進(jìn)行了整體優(yōu)化；另外，三一重工股份有限公司的李獻(xiàn)杰、李作浩等在推導(dǎo)和分析液壓挖掘機(jī)工作裝置運(yùn)動軌跡和受力規(guī)律的基礎(chǔ)上，開發(fā)了工作裝置挖掘性能可視化軟件，該軟件可快速準(zhǔn)確地描繪出工作裝置挖掘范圍，并且該軟件繪制的挖掘力云圖可直觀描述挖掘機(jī)在某一區(qū)域的挖掘性能。從上述可以看出我國的挖掘機(jī)產(chǎn)品的競爭力在一步步增強(qiáng)，市場占有率也得到快速提升，近幾年來總體上有了快速的發(fā)展。(2

21、)研究熱點(diǎn)：挖掘機(jī)性能分析、挖掘機(jī)油壓控制、挖掘機(jī)挖掘力分析，挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化。(3) 重要的研究人員：Damian Derlukiewicz，陳進(jìn)。(4) 有價值的文獻(xiàn)： 1 Chen, Jin; Qing, Fei; Pang, Xiaoping. Mechanism optimal design of backhoe hydraulic excavator working device based on digging paths J. Journal of Mechanical Science and Technology, v 28, n 1, p 213-222, January

22、 2014.4 Liu, Jingang; Kuang, Shuizhang; Chen, Jianwen; Zhang, Xiaopeng; Xia, Linglin. Structural design and performance analysis of a lengthened working device of hydraulic excavator based on general hydraulic cylinder. Proceedings - 2013 International Conference on Information Technology and Applic

23、ations, ITA 2013, p 354-357, 2013.6 Sébastien Rabeau,Philippe Dépincé,Fouad Bennis. Collaborative optimization of complex systems: a multidisciplinary approachJ. International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM) . 2007 (4)7 S. Kodiyalam,R.J. Yang,L. Gu,C.-H. Tho.

24、Multidisciplinary design optimization of a vehicle system in a scalable, high performance computing environmentJ. Structural and Multidisciplinary Optimization . 2004 (3-4)8 陳正利.我國挖掘機(jī)行業(yè)的形成與發(fā)展、現(xiàn)狀及前景J. 建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理,2004,(11):2529.18 王平. 基于協(xié)同優(yōu)化和多目標(biāo)遺傳算法的車身結(jié)構(gòu)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計. 機(jī)械工程學(xué)報.2011.221 郭銀章. 機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計過程的建模、控制與管理研究D. 太原科技大學(xué) 20112223(5) 發(fā)展趨勢：小型液壓挖掘機(jī)得到迅猛發(fā)展，現(xiàn)在最小的液壓挖掘機(jī)機(jī)重僅為0.50.8t，功率為10KW，斗容量小于0.1m3。同時，發(fā)展大型和巨