设计意图元表示研究

针对目前产品设计造型系统普遍缺乏对设计意图表达解释的表达,从而影响对设计意图的理解和没计重用的问题,提出了一个产品设计意图元概念,并对设计意图目标对象和设计意图元属性进行分析和抽象归纳;提出了一个基于本体的设计意图元表达框架;实现了在产品设计过程中动态创建基于本体实例的设计意图元资源描述框架图,输出基于Web本体描述语占和町扩展标记语言/资源描述框架格式的设计意图元信息表示;在设计意图知识与表达目标对象之间建立了紧密的、形式化的、显式的语义关系.     

复合神经网络及其在设计中的应用

针对设计中知识表达和运用问题，提出了复合神经网络。与目前设计中所采用的神经网络相比，复合神经网络不仅能够利用实例知识，而且能够综合利用数学知识和规则知识解决设计问题，复合神经网络能够充分表达设计过程中设计者在数学知识和规则知识的指导下运用实例知识，同时所设计出的结果也满足相应的数学知识和规则知识的复杂智能过程，通过复合神经网络，设计过程中的复合智能活动能够得到更好的支持，从而提高产品设计的质量。     

以上下文为中心的设计知识管理方法

为了提高设计知识重用的效率，提出了一种以上下文为中心的设计知识管理方法。设计上下文指设计知识被利用的环境，包括当前设计任务和当前设计者的属性。该方法的核心内容有两个方面，即协调-意图-行为三层设计过程建模以及模板和覆盖相结合的设计用户建模。协调层、意图层和行为层分别采用工作流、树形结构和层次自动机表示。在用户建模中，采用用户属性对模板进行分类和匹配，并且基于领域知识体系结构定义模板的内容。该方法利用上下文实现设计知识的主动推荐，可减少重要知识的遗漏和缩短查找时间，不需要对设计知识的内容进行形式化的描述和对知识的格式进行转换，通用性强，实现代价小。     

基于设计意图的产品参数化变型设计研究及应用

为了保证产品及其零部件参数化变型后的有效性,本文建立了设计历史过程模型捕捉设计意图,分析了设计结果中设计意图的记录表达、捕捉和体现形式。在此基础上对产品及其零部件进行参数化系统设计,实现了对产品设计知识的共享和重用。最后以开发的单级圆柱齿轮减速器系统为实例进行了验证。     

设计意图驱动的产品形态设计方法

为减小用户和设计师对产品形态方案的认知差异,将产品形态设计中的设计意图分为设计需求意图、设计编码意图和设计解码意图,建立了设计意图模型,构建了以满足用户需求意图、体现设计师设计编码意图及减小用户解码与设计师编码之间差异为目标的设计意图模型求解算法,探讨了设计意图驱动的产品形态设计过程,研究了基于交互式遗传算法的设计意图求解方法。以家用轿车前脸形态设计为例,分别进行了设计需求意图获取与映射、设计编码意图表达以及交互遗传解码研究,验证了所提方法的有效性。     

基于产品结构树的制造质量信息分类研究

制造质量信息是支持并行设计决策所需的产品生命周期信息的重要组成部分,制造过程中与设计决策相关的质量信息的获取、表示、处理、利用等研究对设计者进行决策具有重要作用。针对现有质量信息分类方法在信息有效集成、设计者容易提取所需信息等方面不足,本文提出基于产品结构树的制造质量信息分类方法,将其分为产品类、装配件类、零件类,每一类又可分为关系类和数据类,并给出基于产品结构树的制造质量信息分类模型。     

基于 CPN的协同设计过程建模以及过程性能分析

协同设计过程模型的建立需要从多个角度进行，表达设计过程中的多种要素。并且基于所建立模型，能够进行过程性能定量的以及定性的分析。基于这种思想，这里分析了协同设计过程的特点，然后在综合比较现有的设计过程建模方法基础上，提出用分层有色Petri网，即CPN建立产品协同设计过程模型的思路和方法。定义了建立过程模型需要的元素，以及分层思想的如何体现等。文章最后通过一个实例说明过程模型的建立，并通过CPN软件CPN Tools对建立的模型进行过程性能的特性分析，说明过程建模方法的有效性。     

基于SOA的产品创新设计服务认知组合模型

为实现合理组织网络化设计环境下的设计资源并有效支持产品创新设计过程,激励设计者有效产生创新设计方案,提出一种面向服务架构的创新设计服务认知组合模型。根据设计者创新认知激励机理,对设计方法语义化描述构成的策略服务和知识资源同构化表达形成的知识服务进行组织,两类服务依据逻辑依赖和数据依赖关系构成产品创新设计流程,完成对产品概念设计的辅助和激励。以咖啡机的改良设计为例,阐述了平台中两类服务的组织过程,验证了该服务认知组合模型的有效性。     

基于设计理性模型的设计过程知识挖掘

针对当前设计理性模型的重用主要集中于检索和浏览而缺乏对模型本身进行深度挖掘这一问题,结合流程挖掘领域的α算法提出给予设计理性模型的设计过程挖掘方法,生成设计过程模型以指导设计者高效完成设计工作。首先通过意图树提取算法消除设计理性模型中的循环、迭代环节生成简洁的设计意图树,然后基于相似度计算和α**算法识别设计意图树中的相同意图和重复意图,最后将设计意图树导出为XES文件,通过α算法挖掘产生设计过程模型。以自动打标机的设计理性模型为例验证了所提方法的可行性和有效性。     

公理设计下的闸阀结构分析

公理设计在设计过程中提供一种描述设计目标的框架，设计者应用这一框架作向导进行产品设计，设计过程形式化，设计决策易于理解。可以应用设计公理对设计的预期质量进行评价。应用公理设计方法对闸阀结构进行了分解，利用公理1对现有的闸阀结构进行合理性分析，并提出了一种基于公理设计的闸阀部件设计顺序。     

并行设计耦合任务集的识别方法

并行设计中强调多种知识的有效集成，耦合任务是一组具有相互依赖关系的任务的集合，它正反映了这种知识集成的要求，它对设计时间和质量均有着关键的影响。通过对耦合任务集的识别可以为合理分配设计资源、在效规划设计过程、科学组建集成开发队伍提供参考。本文在建立设计过程图的基础上提出了识别耦合任务集的有效方法。     

虚拟原型逼真设计法的原理与实现方法论

所谓设计，是将来自市场的顾客需求，经过设计人员的创造性思维、规划、决策过程，最终形成可以应用于制造的各种信息。本文提出了虚拟原型逼真设计法的概念，分析了虚拟原型逼真设计法的基本原理，讨论了虚拟原型逼真设计法的实现方法论。     

多粒度机械加工设计意图建模方法研究

针对抽象的机械加工设计意图难以直接用于检索工艺知识,以及在应用中难以描述的特性,在论述加工意图的组成要素的基础上,提出了加工意图多粒度结构化描述方法。通过对加工意图属性域的描述以及结合二维流形的结构化加工拓扑描述,建立了多粒度加工意图在加工过程演变中的描述模型。最后以实例验证,表明多粒度加工意图建模方法的有效性与实用性。     

现代设计方法在机电产品中的应用

现代设计方法有:并行设计、虚拟设计、绿色设计、可靠性设计、智能优化设计,本文着重介绍了其在现代机电产品设计中的应用。希望能够为机电产品研制、设计者以及机电产品企业决策者提供一定的借鉴作用。     

数控加工程序编制与设计过程程序编制

首先分析数控加工程序编制的本质是过程数字控制,利用过程数字控制这一共同特性,借鉴数控加工程序编制的过程数字控制思想,比较加工过程数字控制和设计过程数字控制的异同,建立了设计过程数控理论,探讨了设计过程数控的关键技术。     

保质设计研究

保质设计是近几年来国际上兴起的一种产品设计新方法。其核心是在产品的设计阶段综合考虑影响产品质量的诸因素,将质量保证和管理融入到产品设计中。本文论述了保质设计产生的背景、基本思想,提出了保质设计的实施过程模型。     

设计系统的基因表达及应用研究

在以系统、思维、进化观点分析设计思维过程的基础上 ,提出了一种适应于设计思维特征的规范性描述——设计知识基因系统 ,以求对设计本质有更深的认识 ,使设计过程描述的可操作性加强     

卫星总体多学科设计优化过程分析

多学科设计优化方法是实现卫星设计“快、好、省”目标的有效手段,但在实际应用中存在较大困难。根据多学科设计优化方法中多学科设计、多学科分析和多学科优化问题的分解思路,分析了多学科设计优化方法应用于卫星总体设计存在的现实困难和工程实践中必须考虑的设计因素;通过对卫星总体设计过程的分解与分析,提出了多学科设计优化方法与卫星总体设计流程相融合的技术途径,为进一步构建面向卫星总体设计的分布式协同软件框架提供了参考。     

基于公理设计理论的轿车门窗密封条端头冲切工位的开发

给出了基于公理设计理论的轿车门窗密封条端头冲切工位的设计。同时给出了公理设计理论的两个基本公理。结合轿车门窗密封条端头冲切工位的开发 ,用公理设计理论指导设计过程 ,给出了斜冲工位功能要求(FR)与设计参数 (DP)的映射和各自的分解过程 ,得到了基于公理设计的斜冲工位的概念设计草图。结果表明早期设计方案合理 ,设计过程层次分明 ,功能满足设计要求 ,安装调试维护方便     

设计重用研究

设计通常分为变形设计、自适应设计和创新设计。据估计约 80 %的设计为变型设计和自适应设计 ,这意味着大多数设计过程是基于以前的设计知识的重用。基于计算机的设计重用可有效缩短设计周期 ,提高设计质量 ,实现对市场的快速响应。本文在对现有设计重用系统分析研究的基础上 ,识别概括出设计重用中的若干重要问题 ,诸如设计重用的概念、过程模型、重用层次和类型、关键技术及支持重用的设计历史建模等 ,并对各个问题做了深入系统地研究 ,给出了有关概念定义 ,建立了相关模型 ,从而为基于计算机的设计重用研究提供了一致的理论体系框架