基于工艺动作过程的机械产品概念设计研究

实现机械产品的功能是靠工艺动作来完成的,机械产品概念设计上归结为工艺动作过程的构思和分解。文章讨论了工艺动作过程和执行机构,对机械产品工作原理和工艺动作过程进行了分析,给出了基于工艺动作过程的机械产品概念设计的过程模型,提供了机械产品概念设计实用化的有效途径,为开发智能化的计算机辅助概念设计系统奠定了理论基础和方法指导。     

计算机辅助机械产品概念设计中几个关键问题的研究进展

本文对机械产品概念设计的定义、内涵进行了深入的论述;分析了市场需求与产品功能之间的关系;研究了基于工艺动作过程的机械产品概念设计和基于动作基本特征的执行机构库的建立方法;对机械产品概念设计创新性的具体实施方法进行了探讨;研究了计算机辅助机械产品概念设计的关键框架,提出了机械产品概念设计应按机械基本特点建立功能求解模型和组成机械方案.     

基于流的有害功能衍生过程分析及应用

概念设计阶段识别潜在的有害功能,是提高产品设计方案可行性与可靠性的有效途径。有害功能衍生过程的研究是有害功能识别的基础。首先分析基于流的有害功能产生过程,其次建立适合于有害功能研究的功能-效应-状态模型及其符号系统,在此基础上构建了有害功能衍生过程模型,利用模型推演潜在的有害功能并利用模糊方法中的隶属函数来确定潜在有害功能的阈值,实现概念设计阶段对潜在有害功能的识别;最后以ATM机纠偏模块的创新设计过程验证了理论的实用性和有效性。     

基于集合原理的产品概念设计过程建模

概念设计是产品实现过程的关键一步,有效的产品概念设计可以提高质量、减少成本及缩短上市时间,从而可以较准确地满足客户要求,如何实现产品概念设计过程建模,是工程设计领域研究的热点问题。首先,概述概念设计问题的特性,采用集合原理对产品、产品环境及产品结构等进行了表示,并对产品设计中的原型零件、原型组件及联接器等进行了形式化描述。其次建立两类概念设计问题的设计过程模型,通过分析产品设计过程,实现产品概念设计的过程定制。最后结合专用塑盒封切机输送机构设计说明该方法的应用。     

基于功能流的产品族概念设计过程研究

通过分析产品族设计过程存在的不足,结合产品设计过程的特性,提出了产品族设计过程中功能流的概念,并建立了基于功能流的产品族设计集成框架。该框架将需求获取、概念设计过程和详细设计过程以功能流为纽带统一起来。重点阐述了概念设计阶段用户需求功能的获取和设计功能之间的转化及功能结构模型的建立。最后以多功能台式机器人概念设计过程为实例验证了上述理论的可行性。     

机械产品方案设计原理及其应用

机构是机器的主要组成部分,机构在机器中以机构系统整体来完成机械产品的核心功能-运动和动力的传递和变换.因此,机构学中不研究机构系统设计原理是一种缺憾.也会使机构学在机械产品概念设计中无所作为.机构系统设计原理的深入研究将会为机构学开辟一个新的研究领域,也可以提升机构学在机械工程中的地位.机构系统设计原理包含机构系统设计过程模型,机器功能的工艺动作过程表达,机器功能的求解模型,机构运动特性及知识库表达,机构系统的组成原理和尺度综合,机构系统评价体系和评价决策等等.     

基于改进型功能方法树的产品概念设计

介绍了产品设计过程和概念设计的方法,分析传统功能方法的原理、组成与不足.提出了基于知识库的改进型功能方法树,促成产品概念设计模型的建立,得到多种有效的产品设计方案;最后.通过自动化糖果包装机设计为例验证了方法的可行性.     

基于功能流的产品族概念设计过程研究

通过分析产品族设计过程存在的不足,结合产品设计过程的特性,提出了产品族设计过程中功能流的概念,并建立了基于功能流的产品族设计集成框架.该框架将需求获取、概念设计过程和详细设计过程以功能流为纽带统一起来.重点阐述了概念设计阶段用户需求功能的获取和设计功能之间的转化及功能结构模型的建立.最后以多功能台式机器人概念设计过程为实例验证了上述理论的可行性.     

本体论在机械产品功能建模中的应用

概念设计是产品设计中最重要的部分,将本体论的原则与方法引入机械产品概念设计领域,建立了基于本体的产品功能信息模型,并提出以功能本体为基础建立产品功能结构的方法.最后,以果汁机功能设计为例说明了功能本体模型在产品设计中的应用.     

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。     

产品概念设计的应用研究

主要针对机械产品开发中概念设计及产品设计关系方案进行分析和研究。为了解决产品开发中存在的问题,对机械产品开发与概念设计有关问题进行探讨,得出产品设计关系方案及产品设计关系模型,通过该模型以实现零部件的并行设计、辅助创新设计及产品开发过程中设计人员调用已有实例进行创新开发方案的制定等问题。     

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.     

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。     

基于语义关联与驱动的产品概念装配模型研究

面向概念设计的装配模型表示是机械产品装配建模技术研究的一个重要问题,现有的基于几何约束关系的CAD系统不能很好地解决这一问题。基于装配语义“三位一体”性给出了面向概念设计的产品装配模型表示方法,提出采用装配语义关联图表达零件之间的装配语义关系,通过装配语义关联图建立起支持概念装配模型的多层次语义关联和基于语义的装配驱动,从而实现机械产品从概念设计出发的自顶向下和从详细设计出发的自底向上的双向设计。     

基于企业资源的设计重用研究

在中国国家“十五”科技攻关重大项目《沈阳市用高新技术改造传统装备制造业示范工程》支持下，研发大型成套装备产品设计开发支持系统技术，解决产品设计开发方法问题，报告基于企业资源的设计重用研究成果。 通过对当前中国大陆机械制造企业产品开发设计现状的分析，基于产品并行和协同设计理论，提出设计关系模型，以体现产品设计的并行、协同、面向全生命周期等属性；突出设计师对设计过程的触发和参与——在从概念设计到详细设计的过程中，设计师应能简捷有效地在一定层位对设计进行修改。 借助产品创新设计原理、方法及合理化工程等理论，分析产品开发与建模过程。以最大限度实现并行工程与协同工作环境的设计重用，提出基于并行工程的机械产品创新设计平台PDM概念。平台PDM由基础环境层、应用支持层、应用工具层及应用界面层组成。提出产品设计过程及产品结构物理模型，基于实例与特征技术、产品结构与PDM映射，建立数学模型、映射模型及实例模型，明确设计过程关系，使PDM系统成为实现概念设计重用的系统。     

现代产品开发中的概要工艺规划研究

根据产品设计和工艺设计活动的并行效果和产品信息变化规律,提出了初始工艺规划、粗略工艺规划和详细工艺规划3阶段的工艺设计模型。提出了基于关键特性表示粗粒度的非完备产品信息,并建立了概要工艺规划的策略框架。对概要工艺规划的关键技术,即基于关键特性的产品信息识别、具有多级分辨率的制造工艺分类与选择、具有可扩展性的核心工艺设计和基于差异度的可生产性评价,提出了解决方案。     

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。     

基于并行工程的机电伺服系统概念设计方法

概念设计是产品设计过程中最关键、最具创造性的阶段,概念设计执行得好坏在很大程度上决定了产品的质量,甚至整个设计的成败.将并行工程思想引入伺服系统的概念设计中,指出机电伺服系统解耦的关键因素是选择确定系统驱动装置.以小型化SIM卡滑车式写入机构为例,给出了机电伺服系统的概念设计过程模型.     

Genetic model for conceptual design of mechanical products based on functional surface

Computer-aided conceptual design (CACD) aims to increase efficiency and quality of design work but with little essential progress due to the gap between abstract concept and detailed structure. In order to tackle the problem concerned with conceptual design process and automation, this paper introduces the concept of functional surface as the information carrier to link together product function and structure and describes a product genetic model to represent and organize product information. Functional surface is used to formalize the product gene, a varied-length coding scheme for functional surface and product gene is proposed, and the design process model for conceptual design is established based on product gene. Finally, a prototype system for CACD is introduced to demonstrate how a product can be designed based on the proposed model.     

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。