概念设计中的功能方法树

在介绍功能方法树基本原理、组成及两种扩展方法的基础上 ,提出功能方法树可采用自顶向下的方法建立 ,并提出了建立功能方法树的手工方法与用于软件编程的算法 ,实例表明其手工方法在产生多个设计方案时简单实用     

基于功能方法树的车床刀架概念设计及评价

以CA9220A实用型数控车床刀架系统的设计为例进行分析,主要进行概念设计阶段的功能分析和产生多方案方法的分析,应用功能方法树模型产生多方案的方法实际可以产生上亿个可能方案,并应用模糊评价法对产生的初步方案进行了优选,最后通过实际应用验证了功能方法树设计思想的有效性。     

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.     

机电产品创新概念设计的功能分解方法解析

根据创新问题类型的不同,通过对多种功能分解方法特点的分析,总结出了面向全新产品设计的功能分解方法和面向已有产品改进创新的功能分解方法。提高了使用功能分解方法完成创新设计的效率和针对性,为下一步创新概念设计的研究工作奠定了良好的基础。     

基于可拓工程方法的球阀概念设计

提出了基于可拓工程方法的阀门概念设计方法,并将其应用于球阀的方案设计。先采用发散树方法的一般模式发散出各种球阀设计方案,再根据已知特征值找出满足要求的初选方案,最终采用优度评价法选取较优方案。     

应用多色集合理论完成加工中心的概念设计

提出基于多色集合理论的机械产品概念设计的推理算法。多色集合中元素及集合本身可通过统一颜色、个人颜色来描述,用它们也能很好地描述功能方法树中层与层之间的关系,因而用多色集合理论可以作为功能分解和方案求解的推理基础,实现机械产品的概念设计。多色集合理论方法也可方便地用于计算机编程。以钻铣镗类加工中心为对象进行了方案设计,得出了满足需求的方案集。     

概念设计中行为矩阵模型的公理化验证

给出行为矩阵模型及对应元素属性，结合公理化设计的功能独立性和信息量最小公理，对行为矩阵模型进行公理化验证；根据键合图理论研究矩阵属性变换特性及矩阵模型的求解过程，通过矩阵属性变换可以方便、快捷地生成机械系统多个原理方案；结合体重秤的公理化设计说明行为矩阵模型在概念设计中的应用。     

基于功能基的产品概念设计模型研究

阐述了用于产品功能建模的功能基；描述了基本功能基的产品功能模型及元功能、功能对象等的表示方法；建立了元功能层、功能对象层、行为层和行为关系层的机械产品概念设计模型框架，能方便地进行产品概念设计。以实例设计对概念设计模型进行了说明。     

面向概念设计过程的功能建模研究

针对目前功能建模研究系统性、规律性不强的现状,在阐述了功能的概念及其表达的基础上,通过分解广义和狭义功能,建立了面向概念设计过程的功能模型,为后续的设计工作奠定了基础。设计实例验证了模型的有效性。     

发散树思维方法在机械产品概念设计中的应用

阐述可拓学理论发散树思维方法在机械产品概念设计中的应用.将发散树思维的概念设计方法,应用于钢筋矫直切断机的转毂矫直机构的设计方案,而后根据已知的特征值,得出满足实际需求的转毂矫直机构初选概念设计方案,最终选择较为理想的设计方案.     

方案设计中的图形构思法

提出了在工程设计中进行方案设计时采用的一种辅助方法——图形构思法。这种方法层次分明 ,结构清晰 ,可以作为设计人员进行方案设计时的一个工具。     

Fusion法在概念设计评价软件开发中的应用

方案评价是概念设计进程中的一个重要阶段。本文在介绍第二代面向对象方法Ｆｕｓｉｏｎ 法的基础上,对评价软件进行了系统分析,从而生成了该系统软件的需求规格说明。     

并行化产品设计中概念设计的产品信息管理技术研究

概念设计是产品设计过程中的一个重要环节 ,为了实现并行化产品设计 ,有必要将概念设计阶段的产品信息管理纳入到基于产品数据管理系统的并行化产品设计环境中。本文首先分析了对概念设计产品信息进行管理的意义及现有的商品化 PDM系统对其支持能力的不足之处 ,探讨了以产品结构树为中心的产品信息管理方式 ,并提出了采用这种管理方式对概念设计阶段产品信息进行管理所需要解决的一些关键问题及其解决方法 ,初步构造了一个可行的并行化概念设计的产品信息管理模式。     

基于DFFD的概念设计研究

概念设计在新产品开发中是十分重要的设计活动,不合适的概念设计将导致产品重新设计,延缓产品的发布。本文首先从心理学的角度对用户的概念需求加以描述,定义了概念演化过程的抽象、描述、演化、原型4个阶段,并建立了演化过程模型。接着将DFFD(DirectManipulationofFreeFormDeformation)的造型设计方法与概念设计演化相结合,将用户头脑中的抽象概念原型的描述,如概念名称、定义、属性等,直接映射为产品原型的描述,如模型约束、载荷等参数,借助DFFD的设计方法,帮助用户高效、可视化、互交的进行概念设计。最后用一个酒杯概念设计的例子介绍此方法的实际应用。     

支持概念设计的分布式协同设计环境的研究

一个复杂产品的概念设计往往需要多学科领域专家之间的协同。基于黑板模型 ,本文提出了一个分布式模块化协同设计框架结构。首先分别介绍了支持该框架结构的几个关键技术 ,即产品信息共享模型、设计问题的分布式构模方法以及基于约束的冲突检测方法。然后利用这些框架支持技术以及网络使能技术开发了一个分布式模块化协同设计环境 DCMDE,能有效地支持不同地理位置、不同学科的设计人员进行机械产品的协同概念设计。一个齿轮箱协同方案设计实例显示了系统的有效性     

Conceptual Design Using Evolution Strategy

Conceptual design is one of the most important activities in new product development. Inappropriate design concepts could result in high redesign cost and delay in product realisation. The generation of conceptual designs is a time-consuming and mentally exhausting process. It involves combining design features to generate as many potential design concepts as possible. As not all features combinations are feasible, decision-makers have to narrow down the potential solutions and subsequently select appropriate concept(s) for further development. This work concerns the automation of the conceptual design process using an evolutionary strategy. The paper proposes a design attribute encapsulation method, which is applied to the chromosome representation of the design concept, to facilitate the search for a promising combination of features. The design of golf clubs for children is used to illustrate the application of the proposed approach. Mathematical analysis shows that with the proposed approach, the probability of generating a feasible concept during the mutation and crossover is higher with better use of the feasibility rules. ID="A1" Correspondence and offprint requests to: S. C. Fok, School of Mechanical and Production Engineering, Nanyang Technological University, 50 Nanyang Avenue, Singapore 639798. E-mail: mscfok@ntu.edu.sg     

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。