广义机构及其概念设计

对广义机构及广义机构的概念设计的基本内容和方法进行了全面综述 ,通过对广义机构及其概念设计特点的分析 ,提出了广义机构概念设计的过程模型。基于广义机构的概念设计过程模型 ,进一步提出了广义机构概念设计的内容 ,并研究了运动与执行功能的分解、运动与执行功能的求解及创新解法、广义机构与传感检测子系统和控制子系统之间的系统集成、广义机构的建模和仿真等广义机构概念设计中的相关问题。     

基于知识工程的概念创新设计

目前，先进制造与自动化技术领域研究的热点问题之一是产品创新设计技术的研究。实现创新的关键阶段是设计早期的概念设计阶段，它既是产品设计的首要步骤，也是最富有创新的步骤。本文在分析产品开发过程的基础上，通过对概念设计过程中的创新思维和各类创新技法的思考，提出了一种基于知识工程的概念创新设计方法及实现其基本思想的系统框架，并阐述其具体的实现技术和方法。     

3维虚拟设计环境下的机械产品概念设计

分析了3维虚拟设计环境下的机械产品概念设计的特点,给出了基于定向发散创新设计方法的概念设计定义。将概念设计划分为2个基本部分：含光、机、电、液广义传动机构的3维虚拟设计和广义传动机构载体的工业美学设计。3维虚拟设计环境下的概念设计方案是完成了原理方案设计和构型设计的设计方案,是一种能够满足市场需求的3维虚拟样机。面向对象、方案评价与修改的实时性、3维虚拟性和定向发散性是该概念设计的主要特点。     

广义机械系统概念设计模型与关键问题

研究了概念设计过程的发展，归纳出瀑布模型、原型模型和喷泉模型三种模型，并提出了平面螺纹模型。为便于计算机实现，提出了设计方案生成的空间螺旋模型。详细讨论了概念设计的设计要求、初始方案生成等 关键问题，强调设计要求分析要注意功能的条件性和主次性关系。与以往功能分解作功能匹配呈明显先后顺序，相互割裂不同，提出了功能分解与功能匹配是呈螺旋上升交替进行的观点。最后通过油田修井机系统设计实例，对广义机械系统概念设计的上述观点和模型做了进一步阐述和验证。     

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。     

创新始于设计 设计推动深入的自主创新——创新及其实现方法学思考

自主创新和具有自主知识产权的设计是各个领域追求的目标,也是超越国际先进水平实现中国创造的重要途径.创新与设计是两个不同的概念,但创新与设计是紧密相联.任何创新均始于设计,通过设计来成就创新、实现创新.同时,创新是设计的灵魂,没有创新的设计不是真正意义上的设计.文中阐明了创新的基本特征,认为创造、发明、开发与创新的基本特征是一致的,它们在不同场合采取不同表述,没有必要加以区分.要实现创新必须通过设计的各个阶段来加以实现,成为实在的人为事物.设计和创新均是广义的,人为事或物均来自于创新和设计.要完成自主知识产权的设计,仅仅具备相关专业知识还是不够的,还应具备创新性思维能力,科学哲学原理、系统科学原理、人文科学知识和美学知识.总之,创新和设计均是文理交叉的产物,值得进一步深入研究.     

电机驱动型广义机构概念设计知识库的建立方法和应用

在现代机构学及计算机辅助概念设计（ＣＡＣＤ）深入研究的前提下,探讨了广义机构的形成与发展,对广义机构进行了分类。剖析了现有的传统机构知识库的不足之处。在此基础上,建立电机驱动型广义机构概念设计知识库。对于优选出的机构类型,配以应用实例。本知识库在广义机构概念设计的过程中,能有效地辅助机械功能原理方案的拟定,进行广义机构型综合,有效地支持产品的创新设计。     

一种夹具原型设计方法

概念设计是夹具设计自动化必不可少的一个阶段，也是一个瓶颈问题。目前研究者较少。针对这个问题，文章首先提出了面向创新的功能表面和广义定位原理的概念。在此基础上。选择实现工件的广义定位模式。通过提取三维信息和生成相应的功能表面来创成夹具原型。该项工作最后期夹具结构进化设计的基础。     

产品概念设计中的创新设计方法及研究

从机电产品创新设计的概念和特征出发，指出机电产品创新设计中有概念设计的创新、构型设计的创新和工艺艺术造型的创新，提出概念设计是机电产品创新设计的最高层次，并对概念设计中的功能原理创新方法、基于功能结构的创新方法和系统综合创新方法进行了研究。     

创新概念设计理念与虚拟设计实例分析

利用计算机辅助设计技术,将创新概念设计理念与虚拟实体造型方法有机地结合起来,采用二维绘图、三维框架系统、曲面造型及参数化实体造型、视觉法则、色彩设计与技术美学等技术手段,为面向工业产品的创新概念设计、虚拟造型设计和发明问题的理论解决提供一种崭新的设计途径。现文介绍了创新概念设计和发明问题解决理论的设计理念。结合油田采油射流泵的实际研究,着重在其虚拟造型设计和虚拟装配等方面进行了深层次的探讨。     

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。     

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.     

机电一体化系统概念设计的基本原理

本文提出了机电一体化系统主要由广义执行机构子系统、信息处理及控制子系统、传感检测子系统组成。机电一体化系统从实质来说是现代化的机械系统。广义执行机构子系统由驱动元件和执行件（或执行机构）组成,用来传递动力、完成运动。信息处理及控制子系统由电子计算机来完成,传感检测子系统由传感器来实现,它们是现代机械系统重要的特征。由驱动元件和执行件（或执行机构）组成的广义执行机构子系统,是现代机械系统又一重要特征,构成了可控的传动和执行系统。由于三个子系统均以功能来划分,因此形成了较为合理的机电一体化系统的概念设计框架模型,有利于深入开展机电一体化的概念设计研究。     

基于工艺动作过程的机械执行系统概念设计过程模型

机械产品概念设计的目的是获得产品设计方案,以便为后续的详细设计奠定基础。为了获得较好的产品设计原理方案,需要对机械产品在概念设计阶段的过程模型进一步研究。在前人的研究基础之上,主要针对机械执行系统概念设计过程模型进行研究,提出基于功能-作用原理-工艺动作过程-执行动作-行为-功能载体过程模型和相互之间的映射策略,把产品概念设计的过程模型进一步细化,以更好的符合人们在产品设计过程中的逻辑思维,从而便于提高设计人员的创新能力。     

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.     

创新设计中产品定义模型的动态生成

为了建立支持创新设计的智能产品设计系统，提出了全面描述产品设计信息和过程的立体设计模型，指出创新设计过程是形成、扩充和修改产品定义模型并对其实例化的过程，进而提出了设计过程中借助STEP动态生成产品定义模型的方法。     

产品创新概念设计集成过程模型应用研究

通过集成不同的设计方法,如发明问题冲突解决理论、约束理论(Theory of constraints, TOC)、未预见发现(Unexpected discovery, UXD)、类比设计(Analogy-based design, ABD)等,建立一种产品创新概念设计集成过程模型,并分析产品需求。利用约束设计理论与发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)方法相结合来发现、确定并解决产品冲突;再利用类比设计将获得的UXD结果作用于驱动跨领域知识创新构想产生,进而确定领域内的产品冲突,获得了系统原理解或产品创新方案。以水力旋流器为例对该集成过程模型进行应用研究,提高了产品创新设计效率。     

基于Pro/E开发平台的产品形态创新设计系统

以Visual C 6.0为开发工具,运用基于组合原理的概念创新设计理论与方法,以Pro/E为开发平台,设计开发了产品形态创新设计系统.该系统可按照给定的组合条件完成多种基本形态的快速组合,进而获得多个产品造型方案,并可将选定的方案输入到3DS MAX中渲染,最终得到产品造型设计效果图.文章最后给出了应用实例.