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.     

面向产品创新设计的知识库研究

产品创新设计是一个知识密集型活动.知识库为设计人员提供丰富的知识,从而激发设计人员的创造性思维.知识库的组织结构是构建知识库的关键.文中研究了面向产品创新设计的知识库构建模型,提出了一个基于3层组织结构--概念词典、基本知识和专题知识的知识库系统.从而将各类繁杂的设计知识有机地联系起来,形成一个知识网络,为产品创新设计提供丰富设计知识.最后通过无电池LED手电的设计验证了其有效性.     

人机工程学在叉车设计上的应用研究

叉车的人机工程设计、造型设计和色彩设计是叉车设计的重要组成部分.针对这三个方面进行分析与研究,给出一些合理和具体的设计思路,并建立相应的人体模型进行验证.叉车的一些设计思路对同类型的工程机械的设计也有一定的参考价值.     

模块化理念在数控机床设计中的应用

数控机床设计通常包含机械部分、电气部分以及工艺应用设计,不同类型的数控机床要求均不相同.面对复杂多变的功能需求,如何快速完成设计,满足个性化的需求,是整个设计环节过程中需要重点考虑的问题.根据多年来对不同专用数控机床的设计经验,主要从PLC电气控制设计和质检加工程序设计两个方面进行了阐述,对设计过程采用了归纳总结的研究方法,提出了模块化设计理念,并在近两年的专用数控机床设计过程中进行了应用.实践证明,在数控机床设计过程中应用模块化设计理念,可以大幅提高设计效率,减少工作量,降低设计难度.模块化设计理念不仅仅在数控机床设计中值得应用,也可以推广到其他相关的应用领域.     

产品结构的适应性变换方法研究

适应性设计是一种在面向产品全生命周期设计中解决矛盾问题的有效途径.然而,现有设计方法很难客观地反映定性定量相结合求解设计矛盾问题.为此提出一种基于结构变换的产品适应性设计方法.该方法通过定义设计基元,对产品的初始机构进行适应性分析,建立传导矛盾环系统,及满足产品功能-结构的适应性设计规则、适应度函数和与之对应的产品适应性模型,从而确定适应性设计的关键问题.建立适应性设计流程,通过传导变换解决产品设计基元之间的冲突,输出初始设计方案.最后将方法应用于某型号CPM下肢康复器适应性设计.应用实例表明:该设计方法不仅能快速满足不同需求下的个性化要求,而且能为计算机参与解决产品设计矛盾问题提供一种可行的途径.     

柴油机进气道现代设计方法

介绍了柴油机进气道的设计.按照气道的现代设计流程,通过逆向工程,造型设计、气道流场的数值模拟、气道型心的快速成型以及气道稳流实验,得到了所需要的气道形状.结果表明,在气道设计中,气道的现代设计方法可以降低发动机设计成本,缩短产品的开发周期.     

基于SolidEdge变量化技术的标准法兰设计

阐述了SolidEdge变量化设计技术的设计思想、设计步骤以及变量表,利用这种技术设计了标准法兰.设计出的法兰可以作为"模板"零件,快速创建各种规格的法兰零件,建立自己的法兰库.最后指出了SolidEdge变量化设计技术的优点.     

模块化理念在数控机床设计中的应用

数控机床设计通常包含机械部分、电气部分以及工艺应用设计,不同类型的数控机床要求均不相同.面对复杂多变的功能需求,如何快速完成设计,满足个性化的需求,是整个设计环节过程中需要重点考虑的问题.根据多年来对不同专用数控机床的设计经验,主要从PLC电气控制设计和质检加工程序设计两个方面进行了阐述,对设计过程采用了归纳总结的研究方法,提出了模块化设计理念,并在近两年的专用数控机床设计过程中进行了应用.实践证明,在数控机床设计过程中应用模块化设计理念,可以大幅提高设计效率,减少工作量,降低设计难度.模块化设计理念不仅仅在数控机床设计中值得应用,也可以推广到其他相关的应用领域.     

战斗部虚拟样机设计方法研究

本文分析了传统战斗部设计方法的特点和存在问题,并分析了战斗部虚拟样机设计方法特点和应用意义.利用先进的工程设计方法、计算机技术和战斗部设计/评估技术,针对战斗部研究特点,建立了战斗部虚拟样机设计方法和设计过程.确定了虚拟样机设计的总体框架.开展了虚拟样机设计方法的关键技术分析,包括知识体系建立和虚拟样机技术等.最后给出了战斗部虚拟样机设计系统的部分应用示例.     

基于Pro／E的自顶向下的皮带机三维参数化设计

介绍在Pro/E的环境下,采用自顶向下的设计方法设计皮带机的设计流程,参数化设计的关键步骤.设计结果表明,采用自顶向下设计方法能够提高设计效率,实现团队问的并行工作.     

一体化技术在天线结构设计中的应用

文中主要介绍了天线一体化设计技术.以某天线的一体化设计过程为例,在信息化集成平台上实现了天线和馈电网络结构的一体化设计.一体化设计的结构不仅达到了减重的目的,同时提高了结构的刚度.结果表明,一体化设计可以大大提高设计效率和设计质量,在工程应用中有良好的效果.     

浮雕模具的逆向设计及加工

针对以浮雕为主体的模具,提出基于"激光扫描-建模-加工"的逆向设计技术.激光扫描数据生成三角面片模型,对其进行光顺并生成高质量STL.STL导入Artcam软件生成3D模型,利用其矢量设计功能对模型进行设计修改.基于设计的3D模型,提出浮雕模具的加工刀具路径设计方法.该方法可以设计优异的浮雕模具且效率很高.     

独立性公理在商用衡器设计中的应用

将公理设计理论引入商用衡器设计中,提出基于独立公理的商用衡器设计方法.通过确定主要的设计参数,并给出商用衡器设计的优化流程.应用公理性设计方法对商用衡器进行了分析,层次化分解过程保证在设计过程中以适当的顺序作出合理决策.公理性设计为商用衡器设计开发提供了基本原则和指导框架.     

基于UG的凸轮轮廓线的精确设计

通过介绍UG在机械中的应用,详细阐述了如何用UG中可编程功能来实现凸轮轮廓线的精确设计.文中给出了设计的详细步骤和参考代码.为用UG快速,便捷的设计出精确的复杂凸轮轮廓线进行了有益的研究.用本文的方法设计凸轮轮廓具有设计快捷方便,精确,移植性好等优点.研究结果对指导凸轮设计和提高其设计精度以及为后续的力学等分析具有意义.     

基于模块化设计理论的数控成形磨齿机模块化结构

模块化设计有许多优点.机床模块设计包括模块划分和模块集成两方面内容.详细阐述模块化设计原理的基础上,指出了机械产品模块化设计的一般步骤.并以数控成形磨齿机为例,依据模块化设计理论,分析了该机床的功能,并对机床结构进行了模块划分和模块集成,实现了该机床的模块化设计.     

基于认知试验的创新设计研究

从不同角度对产品设计研究进行了分析,阐述了基于认知试验开展创新设计研究的目的和重要意义.通过创新设计创意产生模型的建立和描述,探讨了利用认知试验开展创新设计研究的可行性.针对创新设计的特点,提出了利用口语分析进行创新设计研究的方法.该方法利用出声思考获取创新设计中的设计信息,通过处理和分析这些信息,获得关于创新设计的规律,为建立创新设计理论、方法和工具奠定基础.最后,以具体的设计试验实例进行了演示.     

基于公理化设计的可编程序控制器控制系统设计方法

为提升可编程序控制器控制系统设计的系统性和科学性,提出了基于公理化设计原理的可编程序控制器控制系统的设计方法,并建立了设计过程模型.该过程模型把可编程序控制器控制系统设计分为系统层设计和软件层设计两个设计层次,每个层次都基于公理化设计理论进行设计.两个设计层之问通过层级映射关系进行连接,实现了公理化设计理论与可编程序控制器控制系统传统设计知识的有效结合.最后通过实例验证了该方法的可行性.     

工程迭代设计中产品族开发过程的研究与建模

为了在工程迭代设计中减少新产品开发的提前期,提出了一种基于设计结构矩阵的产品族开发过程模型.在该模型中,基于设计参数间的依赖关系建立设计结构矩阵,并运用路径搜索算法将其整理为包含耦合子矩阵的解耦矩阵.对于其中的耦合子矩阵,运用基于马尔可夫链的串行迭代模型计算设计总时间,并运用基因算法优化排序.运用迭代设计的并行模型识别出对耦合关系贡献大的设计模态和设计参数,根据设计模态模块化设计参数,而对耦合关系贡献小的设计参数进行标准化.最后,将设计参数层的标准化和模块化映射到零件层,建立相应的产品族结构,以汽车离合器的设计为例阐述了该过程模型的有效性和应用前景.     

基于公理设计的产品概念设计方法研究

对产品概念设计及公理设计理论进行了简单介绍.提出了公理设计为产品概念设计提供的基于理论的设计步骤,使得设计过程有理可依.最后以深水炸弹触发器的设计分解过程为例说明了公理设计的一般步骤.     

现代设计技术及在空气悬架系统开发中的应用

现代设计技术是现代科学技术综合应用于传统的机械设计技术的结果,是传统设计技术的继承、发展和延伸,是多学科、多领域交叉和融合.本文介绍了现代设计技术的发展以及现代设计技术的组成、设计过程、设计方法.以空气悬架开发为例.介绍现代设计方法在空气悬架系统开发过程中集成应用.