基于功能表面分解重构的产品信息模型

针对设计自动化领域中一些问题 (概念设计、功构映射 ) ,提出了基于功能表面分解重构的产品设计过程的观点 ,并相关地构建了支持该观点的产品信息模型 ,以期求得对现行 CAD系统的本质突破 ,真正达到对概念设计过程自动化的支持     

基于系统化设计过程的产品设计质量控制理论

以综合设计法为基础,借鉴系统化设计理念,建立了产品系统化设计过程模型.从分析产品质量的形成过程入手,阐述了产品设计质量的内涵,把产品的设计质量具体化到产品的功能和3个性能.定义了产品设计质量控制的概念,并且对产品设计质量的影响因素进行了具体分析,形成了产品设计质量控制的思路,针对传统产品设计存在的问题,建立了基于系统化设计理论的产品设计质量控制的初步模型,为保证产品的设计质量提供了理论基础.     

产品并行设计技术研究

本文提出了基于集成产品信息模型，实现产品并行设计的体系结构。在产品设计过程中采用分阶段策略，基于知识对产品设计进行评价，及时指导产品设计，从而优化产品及其设计过程。     

基于功能的产品设计过程研究

功能特征是控制整个设计过程的基本特征，通过对产品功能元，工作原理和零部件功能面的作用分析，提出了原理构件和功能联结的概念，并在此基础上用面向对象的方法建立了产品原理结构模型，给出了基于功能的产品设计过程模型。     

基于功能本体的产品设计知识表达

针对以往的产品设计过程设计知识表达不充分、设计原理体现不明显的问题,引入功能本体理论,提出了一种基于功能本体的产品设计知识表达方法,分析产品部件功能-行为映射得到产品部件的功能,然后对部件的功能进行宏功能匹配,最后按照一定的逻辑规则合并产品部件的功能,生成产品功能组织结构,有效地表达设计知识。     

基于TOC与TRIZ的产品概念设计方法及应用

为有效地完成产品设计，提出了一种基于约束理论与创造性解决问题的理论矛盾分析的产品设计方法。该方法首先采用约束理论的当前实现树，发现产品设计中的关键问题，运用矛盾解决图对技术性问题进行分析，以确定产品设计过程中的矛盾，并采用创造性解决问题的理论矛盾分析形成解决方案，以解决矛盾，实现设计目标。最后，用一个汽车气囊设计的应用实例验证了该方法的有效性。     

基于约束网络的机械产品设计方法原理

将产品设计看作为约束满足问题,提出基于约束网络的产品设计方法。通过对设计过程中涉及的变量和约束进行研究,并结合设计环境和设计本体系统理论,抽象出设计约束系统表达设计实质。对产品设计过程中的约束进行分类,通过用图论表示并进行网络构造,在统一约束机制下通过网络运算获得设计链。提取设计链信息得到概念设计方案,为实现机械产品设计自动化提供新途径。     

公理设计过程中耦合设计问题的结构化分析方法

现有的公理设计是建立在满足独立公理的基础上的,它没有提供分析和处理耦合设计的方法。然而在产品设计尤其是复杂产品设计过程中,耦合设计经常会不可避免地出现。针对公理设计过程中出现的耦合设计问题, 提出了一种结构化的耦合设计分析方法,旨在为在功能要求不独立的情况下完成产品设计提供有效解决方案。首先利用分解操作识别独立的功能要求以及耦合功能集;然后采用决策分析方法中的两两比较方法并基于三角模糊数对功能耦合程度进行度量;在此基础上通过解耦和割裂操作对耦合功能进行规划,确定各耦合功能的实现顺序; 最后对耦合设计方案进行耦合性分析,计算耦合度指标,为耦合设计方案的耦合性评价及其选择提供依据。结合卧式壳管式冷凝器产品的设计实例,对耦合设计分析方法进行了说明和验证。     

产品设计质量控制方法研究及系统开发

系统地分析了现代产品设计质量的形成过程，对产品设计质量控制与保证的内容和方法进行了分析与研究。提出了集支持工具、过程方法和质量信息管理于一体的面向产品设计过程的设计质量控制模型，阐述了保证产品设计质量的策略。基于此模型构建了产品设计过程质量控制与保证系统的总体框架模型，并针对框架系统的实现作了介绍。     

知识模板在宇航产品设计过程中的应用

在宇航产品的设计过程中存在知识与设计过程关联度较低的问题,应用知识模板,通过功能-行为-结构模型(FBS)提高知识模板与产品设计过程关联度,并生成知识模板映射流程。同时应用基于实例的推理方法,综合考虑确定属性和模糊属性,通过相似度矩阵计算全局相似度,得到满足产品设计需求的知识模板。最后,以液体火箭发动机的滑阀设计为实例进行验证,结果表明知识模板能提高产品设计的效率,保证其可靠性。     

组合夹具结构设计自动化系统研究

在广义映射原理指导下,开发了支持“top-down”风范的组合夹具设计自动化软件系统。在对零件夹持特性分析基础上,提取夹具需求信息,建立了组合夹具的功能要求集合,并对组合夹具功－构映射关系进行了全面分析,对组合夹具概念结构实施多方案重构,并进行了实例验证。为夹具结构设计自动化软件系统的开发探索出一条新的途径。     

探析新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用

自动化技术,是新型技术操作和运用的主要形态,它具有应用性广、实际操作性强等特征。为此,本文结合自动化技术的相关理论,着重从集成化操作、数控化实现等方面,探究新形势下自动化技术在机械设计制造中的实现要点,以达到彰显技术优势,促进国内机械设计制造活动有序展开的目的。     

基于TRIZ理论的可控自动浇花装置的研究

介绍TR IZ理论的理论基础,其中分析冲突解决原理和冲突矩阵、物质场分析理论以及发明问题解决算法（AR IZ）等。运用TR IZ理论对自动浇花装置进行了具体研究和创新设计,提出可控自动浇花装置的总体设计方案。本实用新型解决了浇花装置自动化和浇花过程中的水流量控制问题等。     

机械产品生长型设计过程的研究

产品概念设计自动化已成为机械设计领域研究的重点.首先引入了广义定位原理和功能表面的概念,而后将实际零部件中表现产品形状、结构的特定表面抽象为功能模式,支持概念结构生成;将生物生长的机理用于产品设计过程,通过功能表面的分解重构进行产品概念设计;给出了功能原型和原理库的数学表达.通过工程实例,验证了上述理论的有效性和实用性.     

产品结构创新设计自动化理论及CAD系统构造

针对目前产品结构设计自动化中普遍存在的随机性,非有理化和非规范化造成的效率低,自动化程度低,创新性差等问题,提出基于广映射原理的自顶向下的产品设计过程模型,讨论了该原理对创造性工作的智能支持,介绍了基于该原理开发的软件原型系统GPAL。     

基于特征与约束理论的机械通用件CAD建模及参数化设计

探讨了CAD建模中特征和约束理论,分析了特征的层次性以及不同特征之间的映射。通过实例介绍了PRO/E中特征造型和参数化设计方法的具体应用,实现了基于精确的齿轮轮廓方程的渐开线齿轮三维建模,采用这种造型与设计方法,减去了数字化建模过程中烦琐且重复性的工作,实现了设计自动化和高效化。     

夹具原始概念模型的创建方法研究

夹具概念设计是夹具设计自动化必不可少的一个阶段 ,是当前较少涉及的一个问题。对此 ,本文首先介绍了面向概念设计和创新的功能表面、广义定位原理和广义定位模式的概念 ,然后提出了夹具原始概念模型的概念。在其基础上 ,选择实现工件广义定位的定位模式 ,通过提取三维信息和生成相应的功能表面来创成夹具的原始概念模型。文中最后给了一个实例。该项工作是夹具结构进化设计的基础。     

Functional tolerance theory in incremental growth design

The evolutionary tolerance design strategy and its characteristics are studied on the basis of automation technology in the product structure design. To guarantee a successful transformation from the functional requirement to geometry constraints between parts, and finally to dimension constraints, a functional tolerance design theory in the process of product growth design is put forward. A mathematical model with a correlated sensitivity function between cost and the tolerance is created, in which the design cost, the manufacturing cost, the usage cost, and the depreciation cost of the product are regarded as control constraints of the tolerance allocation. Considering these costs, a multifactor-cost function to express quality loss of the product is applied into the model. In the mathematical model, the minimum cost is used as the objective function; a reasonable process capability index, the assembly function, and assembly quality are taken as the constraints; and depreciation cost in the objective function is expressed as the discount rate—terminology in economics. Thus, allocation of the dimension tolerance as the function and cost over the whole lifetime of the product is realized. Finally, a design example is used to demonstrate the successful application of the proposed functional tolerance theory in the incremental growth design of the product. __________ Translated from Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2006, 42(10): 73–79 [译自: 机械工程学报]     

基于功能表面的尺寸公差设计自动化的研究

依据产品概念结构设计中的公差进化模型和算法,结合由功能表面组成的功能模式研究了尺寸公差设计。给出了搜索局部尺寸链和全局尺寸链的方法,实现了概念设计阶段的尺寸公差设计的自动化,为以后的详细设计提供了参考。     

一种A／D转换的实现方法及其实用技术

针对一种Ａ／Ｄ转换的原理、实现方法和实际应用中的注意事项等进行了深入的研究。给出了设计实例,并介绍了软件的编程方法,这种方法已经在实际生产中得到应用,对于自动化具有很大的使用价值。