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     

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     

基于能量转换的机械产品概念设计自动化研究与实现

提出了能量链原理，从设计本质的层面上指出，机械产品创新设计求解的本质过程即是选择合适的能量转换原理及确定支持相应能量转换的结构方案的过程。在广义定位原理与能量链原理的基础上，建立了相应的概念设计产品信息模型，构建了支持能量转换推理的机械产品概念设计过程模型以及支持功能结构自动映射过程的概念零件编码体系。介绍了基于该原理开发的概念设计CAD软件系统——DARFAD。     

基于功能构件的机械产品概念设计过程建模方法

概念设计是设计具有竞争力产品的关键,而功能设计则是概念设计的基础,同时也是集成设计对象建模与设计过程建模的关键。本文给出功能及与其相关的一些重要概念,在此基础上提出了功能构件的概念及计算机实现方法,从而使CAD系统从底层支持概念设计过程;其次,本文提出了－1活动度杆组的概念,以支持概念设计推理过程;最后提出基于功能构件的机械产品概念设计过程的建模方法及应用实例。     

计算机辅助概念设计研究

概念设计是整个产品开发周期中最重要的环节之一,它将决定产品的基本特征和主要框架。但由于在概念设计阶段主要的工作表现为对功能进行表示、维护和推理,而设计对象的几何信息却是不完全的,因此以几何信息为核心的传统ＣＡＤ系统对概念设计过程不能进行有效支持。针对这个问题,本文研究了ＣＡＤ系统支持概念设计过程的一些关键技术,包括功能建模和推理技术,以及计算机支持的概念设计过程和后续设计过程的集成技术。     

计算机辅助模具概念设计系统的研究

概念设计是设计中最重要的阶段之一,由于概念设计在思维空间上表现得较为广泛和分散,需要有相应的理论、方法和工具作为设计支持,但传统的CAD系统不能对概念设计阶段进行有效地支持。本文以冲压模具结构设计为研究对象,将逻辑构件的形式化表示方法应用在模具概念设计中,具体探讨了模具构件及模具逻辑将配模型的表示方法,建立了计算机辅助模具概念设计支持环境,为模具概念设计提供了有效的支持工具。     

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。     

基于知识的计算机辅助产品概念设计原型的研究

未来的CAD应该支持产品“需求分析——概念设计——具体化设计——详细设计”全设计过程。介绍了典型的产品生命周期以及面向产品全生命周期的集成产品模型和多视图产品模型数据库，在讨论了知识管理和基于知识的工程(KBE)系统框架的基础上，提出一种基于知识的产品概念设计原型并对未来的工作进行了展望。     

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。     

计算机辅助机械产品概念设计技术探讨

提出一个支持机械产品“需求分析 概念设计 详细设计”全设计过程的计算机辅助集成设计工具的框架 ,介绍产品设计过程模型 ,面向全生命周期基于广义特征技术的产品信息建模方法、概念设计方法以及设计过程各阶段的集成技术。     

基于数据挖掘的产品概念设计建模研究

在产品概念设计过程中，引入数据挖掘技术和方法，提出了基于数据挖掘的全息虚拟产品概念设计模型，开发了数据挖掘工具，建立了面向产品概念设计方案生成的数据仓库；研究建立决策树算法的数据挖掘模型，以支持度为目标，实现从所建立的机械产品库、设计规则库、领域知识库中挖掘相关数据、信息和知识，从而极大地支持机械产品方案创新设计过程。以机床传动机构设计为例，说明了采用决策树方法的数据挖掘模型来实现机械产品概念设计的功能结构映射过程。     

A decision support method for product conceptual design considering product lifecycle factors and resource constraints

In general, it is difficult to select a satisfactory product concept because the information in the early stage of design process is subjective, qualitative, and even uncertain to design engineers. The correlations among engineering characteristics for a product concept also increase the complexity of conceptual design. Moreover, it becomes important to consider not only customer requirements but also product lifecycle requirements. In spite of these problems, the resources that can be allocated in the product development are limited so that a company should select the most satisfactory product concept within its available resources. Therefore, it is useful to develop a new method for efficiently supporting conceptual design under this complex design environment. To this end, this study proposes a decision support method with extended house of quality (HOQ). With the proposed method, the best product concept and the associated investment allocation can be decided concurrently under consideration of product lifecycle factors and resource constraints. As a mathematical model combined with the extended HOQ, a mixed integer nonlinear programming model is defined and three heuristic search algorithms are developed. To show the usefulness of the proposed algorithms, a case study and computational experiments are introduced.     

机械产品概念设计方案生成技术研究及软件系统开发

概念设计方案生成被认为是产品概念设计中最为关键的技术。它是决定产品最终质量、市场竞争力以及企业获利最为重要的因素。本文基于公理化设计 (AxiomaticDesign)理论 ,讨论了机械产品概念设计方案生成的关键技术和实现策略 ,并介绍了相应的软件系统开发     

多级概念产品信息模型研究

在充分讨论产品定义、产品概念设计过程的基础上，提出了基于产品概念设计全过程的产品抽象类模型及多级继承产品摸型，为概念设计理论打下坚实基础。     

A feature-based approach towards an integrated product model in intelligent design

Conceptual design is an early stage in the product design process, which has an essential effect on the product innovation. Existing approaches for product knowledge engineering for conceptual design always focus on knowledge modelling and organization, etc. However, the traditional approach is lack of better comprehending representation and reuse of design knowledge in conceptual design. This paper is devoted to presenting a systematic effective integrated modelling approach of principle solutions in conceptual design to make the knowledge of functional design be transferred efficiently to the subsequent principle conceptual design and structure conceptual design process, and even detail design. With the introduction of the physical quantity model, feature-based representation model of function, effect, physical quantity, working principle and structure concept are put forward step by step, and then an integrated principle solution model is presented based on the generalized assembly model. The knowledge organization method of principle solutions based on physical quantities is also proposed. Conceptual design process based on integrated modelling and knowledge organization of principle solutions is presented, which discloses that physical quantity model is a bridge across functional design, principle conceptual design and structure conceptual design. The conceptual design of new devices for decreasing resistance of petroleum equipment offshore platform is given as an example, which demonstrates that the methodology is obviously helpful to increase opportunities for product innovation in conceptual design.     

基于多代理技术的产品概念设计系统的实现

产品概念设计是产品设计开发过程中的最重要的阶段,在提出一个概念设计过程模型的基础上,采用分布式,分层多代理技术,提出了一种产品概念设计系统结构,并探讨了其实现的工作机理,从而为最终开发出产品概念设计的计算机软件支持工具打下良好的基础。     

机械产品概念设计:综述与展望

在机械产品开发过程中 ,概念设计是最关键、最复杂、最具综合性、决定性和和创造性的阶段 ,概念设计可以归结为两大问题 :模型问题和推理问题。模型问题包括设计过程模型、产品描述模型和系统模型等 ,推理问题包括设计方案生成推理和候选设计方案评价与决策推理等。对概念设计含义、在产品开发中的地位、模型和推理等问题进行了综述 ,在此基础上 ,给出了基于智能计算的概念设计基本框架结构     

基于功能表面的概念设计产品模型研究

为解决功能向结构映射存在的多解性、不确定性等问题，引入功能表面作为功能到结构映射的媒介。在描述功能表面和产品功能模型的基础上，构建了一种机械产品概念设计产品模型（功能-功能表面-结构），实现了功能到结构的稳定映射关系。该模型可用于开发计算机辅助设计工具来支持机械产品概念设计过程，实例验证了该产品模型的有效性。