鞋类产品和谐智能CACD系统研究

针对计算机辅助概念设计的瓶颈问题和关键技术,一方面给出鞋类产品的物元系统表示方法、鞋类产品概念设计中矛盾冲突模型和矛盾冲突解决的可拓工程方法以及可支持鞋类产品概念设计的可拓评价决策模型;另一方面提出面向CAD的CACD的和谐化智能化研制思想,基于SolidWorks系统开发和谐智能计算机辅助鞋类产品概念设计系统,即人机合理分工、人机友好交互、人机智能结合CACD系统。     

数据挖掘技术在产品概念设计建模中的应用研究

计算机辅助概念设计(Computer Alded Conceptual Design，CACD)系统的根本目的就在于能有效支持产品的创新设计。本文是在阐述了人、环境和产品数据相互作用的概念基础上，提出基于数据挖掘的动态全息虚拟产品概念设计模型的数学表达式及综合描述，并开发了数据挖掘工具(DM Tool)，实现了从已有的产品库、设计规则库、知识库中挖掘感兴趣的信息和知识，以支持产品概念设计过程。文中以机床主轴箱设计为例，实现了机械产品概念设计过程中的功构映射及机构组合的预测评价，这对CACD的实用研究做了有益的探索。     

面向产品创新的计算机辅助概念设计系统的研究

将面向产品外形、布局、人机工程学的产品概念设计的研究提到一个新的高度.本文将产品几何特征拓广为涵盖几何特征、工程特征、语义特征等三大内容的产品组件特征,重组为总体特征、布局特征、形状特征和人机特征,以三元组、条件约束集、多值依赖图建立组件特征模型,进而,建立了基于组件特征模型的产品信息模型,并研究了基于组件特征模型的产品布局设计技术、面向概念设计的人机工程设计技术,开发了一套计算机辅助概念设计系统.最后,以吸尘器概念设计为例,对本文提出的理论、方法、技术和系统加以验证,完成对机电信息一体化产品概念设计的支持.     

机电产品的现代概念设计

阐述了现代概念设计的重要性，介绍计算机辅助概念设计的内容，方法，步骤和使用的工具。最后介绍了几个运用CACD开发机电产品的实例。     

机械系统计算机辅助概念设计(CACD)中的人工智能

分析了机械系统概念设计的特点 ,从对机械系统计算机辅助概念设计 (简称CACD)过程中信息流、反馈以及设计者的作用的分析 ,介绍了人中智能的作用。人工智能可以将计算机结果中包含的更多知识编入计算机程序 ,并反馈回去 ,从而改善处理过程。     

《机械工程学报》英文版2004年第17卷第1期目次摘要预告

机械产品可拓智能概念设计 张国全钟毅芳张卫国 (华中科技大学CAD中心武汉430074)摘要:依据可拓学理论,提出了机械产品智能化概念设计功能设计信息模型(功能一行为动作一结构一环境约束)的表达方法与生成原理结构解的机理,分析了功能与行为动作、行为动作与结构之间的映射关系。在布料系统的概念设计上用此模型验证了设计过程的自动性和方法的有效性。关钮词:可拓学可拓智能概念设计可拓模型中圈分类号:TH122国家自然科学基金(59990470一2)和2001年博士点基金(2 0020457024)资助项目法来处理边界条件。由于多小波基函数在给定的层上不重盈…     

考虑人机协调的基于转向和制动可拓联合的车道偏离辅助控制

针对基于电动助力转向和差动制动的两种车道偏离辅助控制方法的局限性,提出可拓联合控制策略。基于可拓控制理论,充分考虑路面环境信息和车辆状态,设计可拓联合控制器,该控制器将电动助力转向和差动制动进行联合控制,以实现车道偏离辅助。为解决车道偏离辅助过程中的人机协调问题,应用模糊神经网络控制理论,设计考虑驾驶员转矩和车辆侧向偏差的人机协调控制器,通过输出辅助权重动态地调整车道偏离辅助系统的辅助转矩,实现驾驶员与辅助系统的协调控制。在CarSim/Simulink联合仿真平台和CarSim/LabVIEW硬件在环试验台架上对所提出的控制策略进行仿真和试验验证,结果表明所提出的控制策略能够有效地避免车辆偏离出车道,同时降低驾驶员和辅助系统之间的相互干扰,减小人机冲突,有较好的人机协调性能。     

基于可拓智能体的概念设计自动化求解方法

通过对可拓工程方法和智能体技术的研究,提出了基于可拓智能体的概念设计自动化求解方法.建立了设计方案的可拓智能体表达方式,结合可拓方法设计了聚合、交换、置换、扩缩等可拓算子.根据关联函数和模糊评判策略建立了智能体的能量函数和设计方案评价策略.     

产品概念设计可拓进化方法研究

在分析现有概念设计求解策略的基础上，提出了基于可拓学理论与遗传算法相结合的概念设计求解模型，并通过可拓评价方法建立了遗传算法的适应值函数，从而完成产品概念设计。     

叉车液压系统集成设计方法研究

概念设计阶段的各种设计方法如公理设计法、可拓学方法、TRIZ等都有其优势,又有其局限性,在实际设计中应将各种设计方法集成起来解决设计问题.以叉车液压系统设计为例对此思想进行了介绍.根据公理设计中的独立公理进行了初始概念设计,根据信息公理进行了有关元件集成.利用TRIZ及可拓学方法分析设计存在的矛盾和冲突并加以解决,完成最终的方案设计.     

机电一体化产品创新的概念设计研究

提出机电一体化产品创新的概念设计全过程模型、创新层次与人机协同的关系、人机协同概念设计的关键技术。创新过程中可以程式化的部分由计算机来实现，而难以程式化的部分则由设计者来完成。指出在构造人机协同概念设计CAD平台时，刚愎自用模块化思想划分软件功能模块和组织开发过程，以利于系统的升级开发和高校、研究院所、企业的协调合作。     

基于实例推理的计算机辅助概念设计

介绍了计算机辅助概念设计和基于实例推理技术的概念。以液压缸产品为例，用Access软件和Visual C 语言开发了一个计算机辅助液压缸概念设计系统原型。     

可拓设计理论方法综述与展望

为了针对产品创新设计中的矛盾问题寻求最佳设计方案,提出一种可拓设计理论方法,该方法集理论、实践、科学、哲学和方法论为一体,具有设计目标清晰、冲突消解过程有序、方案输出结果满意等特点。通过分析比较发明问题解决理论、基于规则/实例推理、约束松弛、协商、回溯、可拓设计等常用于产品创新设计过程中的冲突问题消解方法,论述了可拓设计方法最大的特色在于模型化、形式化、定性与定量相结合,是一种智能化处理设计对象、设计系统的现代设计方法;系统介绍了可拓学和可拓设计的形成及相互关系、可拓设计的研究方法和设计原理,对可拓设计各步骤环节的研究现状进行了综述,论述了目前存在的不足及今后的发展方向与思路;阐述了可拓设计方法及其计算机实现的策略生成系统,对几种典型的可拓设计软件系统做了简要介绍;最后对全文进行总结,展望了今后的研究目标及需要解决的研究难点。     

智能CAPP系统冲突消解机制研究

为提高计算机辅助工艺规划系统的柔性、可扩展性、可重用性和动态适应性,提出了一种基于多代理的智能计算机辅助工艺规划系统体系结构,研究了智能计算机辅助工艺规划系统的工作机理,以及工艺路线生成代理和协调代理的详细结构和功能.利用基于规则和基于实例的推理方法,解决智能计算机辅助工艺规划系统生成工艺路线过程中产生的冲突,开发了相应的代理模块,并在液压支架的生产过程中得到应用.结果表明,基于多代理系统的计算机辅助工艺规划系统具有良好的柔性、可扩展性和可重用性,能够满足企业产品和生产条件变化的需求.     

面向概念设计的产品信息建模

概念设计的主要任务是设计概念的产生和选择 ,它包含了设计中的大部分创造工作 ,是产品开发过程中最重要的环节之一。由于缺乏有效的产品信息表示方法 ,传统 CAD系统并不能对概念设计过程进行有效支持 ,然而对概念设计的计算机支持是 CAD系统发展的方向。本文在概念设计过程模型和面向对象思想的基础上 ,提出了一种面向概念设计的产品信息模型 ,为计算机辅助概念设计开辟了一条途径     

面向概念设计的产品信息建模

概念设计的主要任务是设计概念的产生和选择 ,它包含了设计中的大部分创造工作 ,是产品开发过程中最重要的环节之一。由于缺乏有效的产品信息表示方法 ,传统 CAD系统并不能对概念设计过程进行有效支持 ,然而对概念设计的计算机支持是 CAD系统发展的方向。本文在概念设计过程模型和面向对象思想的基础上 ,提出了一种面向概念设计的产品信息模型 ,为计算机辅助概念设计开辟了一条途径     

广义协同的计算机辅助概念设计研究

分析了计算机求解推理技术的研究现状和存在的问题,探讨了当前智能概念设计领域研究陷入困境的原因,总结了人人协同与人机协同两种协同概念设计技术.指出人人协同应包含多种设计参与主体类型,提出采用结合人人协同与人机协同的广义协同技术来进行计算机辅助概念设计.最后给出广义协同计算机辅助概念设计系统的总体框架.     

基于遗传算法的行为结构分组创新

针对执行系统概念设计过程前期阶段的计算机辅助实现是一个难题的现状,将遗传算法引入执行系统概念设计的行为结构分组创新.将行为集合分解为相互矛盾的行为和相容行为,相互矛盾的行为数决定基因串各段规模,相容行为数决定基因串段数,构成行为结构的基因串编码方法.基于行为分组评价规则,定量化形成目标函数并构造适应度函数,通过设定的基因操作,实现行为分组的计算机优化,达到行为结构的变型创新.算例分析表明所提出方法的有效性,有助于实现执行系统的计算机辅助概念设计.     

基于需求驱动的性能冲突可拓传导变换协调方法

为解决性能需求满足与工程特性实现的冲突协调问题,提出一种基于可拓传导变换的冲突协调方法.首先划分客户群并构建对应产品需求集,生成需求层次化结构模型.应用质量功能配置方法将需求映射为工程特性,获取工程特性冲突强弱关系;分析工程特性实现与零部件构成的关联性,建立零部件传导链.结合可拓形式化建模方法,构建冲突要素基元模型、传导矛盾网以及传导矛盾环,生成工程特性和零部件的冲突模型.通过可拓逻辑推理获取基础变换信息库,给出冲突问题的协调算法和流程.以螺杆空压机为例进行了整机噪声性能优化与结构的冲突协调,并在解决螺杆空压机运行时的强噪声问题方面验证了所提方法的有效性.     

人机协同的交互进化产品概念设计方法研究

为解决当前进化算法尚难完全模拟人类智能进行产品概念设计这一问题,提出了一种结合人机智能的交互协同进化方法,进行产品概念设计.利用面向对象与数据库两种技术,实现了产品设计的柔性建模,并借助交互可视化技术,使设计师通过对变量、约束、进化策略与目标权值的动态调整,在建模、搜索与评价的设计全过程实现人机协同的交互进化.最后,利用遗传算法与基于实例的推理技术,开发了人机协同的交互进化产品概念设计系统,并将其应用于注塑模结构优化设计,实例验证了该方法的有效性.