基于知识的大规模定制产品可拓配置设计

针对现有产品配置设计方法中对客户性能需求研究的不足,提出了基于知识的大规模定制产品可拓配置设计理论与方法.通过分析产品设计过程中的信息处理,明确了基于知识的设计系统开发思路,应用物元理论与可拓学方法,对大规模定制的典型机械产品进行基于数据库的可拓分类知识挖掘,建立满足产品个性需求性能的可拓配置变换规则、关联函数及与之对应的产品可拓配置集等,并将其有效地应用到单体液压支柱的个性化配置设计中.应用实例表明:该方法不仅能快速满足大规模定制设计的个性化要求,而且能为计算机参与解决配置设计矛盾问题提供一种可行的途径.     

基于可拓理论的产品适应性设计

在分析产品适应性设计的特点及其过程的基础上,给出产品适应性设计的可拓物元模型及其共轭性和可拓性的定义;通过对产品物元模型的拓展得到多个产品物元模型,对设计过程中出现的冲突通过物元变换加以消解:最后以角向磨光机为实例加以说明.     

CONCEPTUAL MODELING BASED ON LOGICAL EXPRESSION AND EVOLVEMENT

Aiming at the problem of abstract and polytype information modeling in product conceptual design, a method of conceptual modeling based on logical expression and evolvement is presented. Based on the logic expressions of the product conceptual design information, a function/logic/structure mapping model is set up. First, the function semantics is transformed into logical expressions through function/logic mapping. Second, the methods of logical evolvement are utilized to describe the function analysis, function/structure mapping and structure combination. Last, the logical structure scheme is transformed into geometrical sketch through logic/structure mapping. The conceptual design information and modeling process are described uniformly with logical methods in the model, and an effective method for computer aided conceptual design based on the model is implemented.     

面向绿色制造的产品加工工艺规划方案评估

针对绿色制造背景下产品加工工艺规划方案评估中的不确定性和不相容性问题,提出了一种基于可拓分析和D-S理论的产品加工工艺规划方案评估方法。根据可拓分析理论,建立了产品加工工艺规划方案评估问题的经典域物元矩阵、节域物元矩阵和待评物元矩阵,并求得了待评物元矩阵的关联函数矩阵;经过转换处理后,建立了D-S理论的辨别框架,将拓展分析中的关联函数矩阵扩展为D-S理论中的基本概率指派（BPA）函数矩阵;采用综合考虑对比强度和冲突性的CRITIC法计算各特征的重要度,并对证据进行融合,根据融合后的BPA函数值对待评工艺规划方案进行分析比较,最后得到了多个工艺规划方案的分级结果以及同级方案的排序关系。通过某型号汽车后门框加工工艺规划方案评估的实例应用,验证了所提方法的有效性。     

液压传动与控制课程的网络式知识结构构建研究

液压传动与控制课程是机械类专业的专业基础课,可为后续专业学习积累知识和培养学习方法。为加强培养学生的整体知识观和系统思维能力,通过研究各知识点之间的内在联系,以液压系统总体分析为牵引,构建网络式知识结构体系,搭建整体性认知框架,通过“聚焦 辐射 延伸”组织渐进式学习模式,并把能力培养和方法学习贯穿到整个课程学习过程中,力求在学习知识的同时提高能力素质。     

产品造型设计思维模型与应用

产品造型设计是一个病态结构域的问题求解过程,一般通过设计者的专家知识和经验来完成造型设计问题求解,其思维过程和模式是设计研究的难点。针对上述问题,通过基于口语分析法的产品造型设计认知试验研究, 提出一个具有自下而上和自上而下设计信息的加工过程的产品造型思维模型,该模型说明造型设计是一个具有自下而上和自上而下设计信息的加工过程。同时在此基础上,初步建立了基于产品造型的思维模型的计算机辅助工业设计系统,并运用系统进行了实际的设计工作。     

产品形态的两次创新设计方法

产品形态设计两次创新设计方法，以形态创新为目的，针对影响创新形态设计的主要因素，建立一套系统化目标明确的设计流程，以降低不利因素的影响。在两次创新设计方法中，经过第一次创新，获得形态创新点，使产品具有新颖独特的外观形态，在第二次创新过程中，综合应用各种创新思维方法，解决创新形态实现中可能出现的问题与矛盾，以保证其顺利实现，最终获得可行的创新形态方案。并给出了一个应用实例。     

基于可拓理论的产品配置设计

为实现计算机支持下的产品快速响应设计,提出了一种基于物元模型和可拓理论的产品快速配置设计方法.该方法首先建立形式化表达模块和模块族的物元模型.以产品族为基础,针对具体的客户需求,利用质量功能配置瀑布式分解方法对期望产品进行层次性展开,以获得期望模块物元.基于期望模块物元,采用相似匹配算法从模块族中模糊匹配出相似存在模块,以形成产品的初步配置方案.通过解析结构建模方法,确定相似存在模块变换的结构层次.通过相似存在模块的可拓变换,得到具体的期望模块,以建立产品结构方案.最后,以堆垛机为例,验证了产品快速配置设计方法的可行性.     

基于多级菱形思维模型的方案设计新方法

提出一种基于多级菱形思维的产品方案设计新方法,该方法以可拓学理论为基础,试图解决智能ＣＡＤ研究中的瓶颈问题,根据发散一收敛－再发散－再收敛这一菱形思维特点,建立了产品设计多级菱形思维模型,详细描述了发散树方法和收敛性思维方法的实现过程,并成功地应用于加工中心刀库方案智能ＣＡＤ系统,实际结果表明,该方法在精确性、有效性和客观性方面都优于传统设计方法。     

基于TRIZ的AFD失效分析方法在新型立体车库中的应用

发明问题解决理论(TRIZ)是解决发明问题的一种有效方法,而预期失效分析(AFD)则是通过反向思维将失效问题转化为发明问题的一种失效分析方法。提出了AFD与TRIZ相集成的应用模型,并将此模型应用于基于TRIZ理论提出的新型立体车库的方案设计中,对立体车库所潜在的失效模式进行了分析,并筛选出了重要的失效模式。利用TRIZ中的相关工具提出了重要失效模式的改进措施,并通过实验验证了新型结构形式的可行性、可制造性、可装配性、可组装性、可控性等。     

创造性模板在机械产品设计中的应用

传统的产品设计过程是客户需求、功能需求、设计参数和过程变量之间的迭代映射过程.提出了一种新的基于创造性模板的机械产品改进设计方法.该方法在对机械产品自身包含的信息进行分析之后,建立了以内部信息和外部信息为基础的模板信息;应用创造性模板方法对模板信息进行处理,从而产生新的产品方案.     

弹药架设计方案研究

通过对弹药架的结构、材料和加工工艺的分析,提出了一种新的弹药架设计方案,运用SolidWorks进行三维建模,并根据受力分析计算出弹药架所受载荷,用ANSYS分析弹药架的刚度、强度。结果表明,该弹药架设计思路新颖可靠、安全裕度较高,可进一步提升火炮的综合性能。     

基于结构化超图的产品4D信息模型结构化研究

基于结构化超图,对产品4D信息模型结构化进行了研究,通过结构化超图可以建立产品设计过程中各个设计阶段节点之间不同层次关系。在此基础上,完成产品设计过程中4D信息模型各种复杂搜索和查询,为产品设计及其过程管理提供了一种新的途径和研究方法。     

基于指标权衡分析的机械系统概念设计评价方法的研究

提供了应用模糊集合理论对机械系统概念设计评价指标权衡分析方法的描述 ,为概念设计阶段方案权衡提供了新的分析手段 ,同时隶属度的引入为实现权衡分析定量化提供了基础。     

连续体结构综合优化设计

以连续体为对象的优化解法所求得的优化结果,经常只是反映最佳传力途径的具有锯齿状边界的某个区域。基于此,将拓扑优化、形状优化、有限元分析和计算机辅助几何设计有机地集成在一起,提出一种基于隐含边界描述的水平集连续体结构拓扑和形状渐进综合优化设计方法,将形状导数与拉格朗日乘子法引入到优化敏度分析中,控制水平集函数的动态运动,从而间接地实现结构边界的动态演化;用B样条曲线曲面逼近拓扑优化后的结构体边界,将前一优化过程所得到的反映传力途径的概念解上升为具有光顺边界,并被参数化了的物理解;在形状优化中,设计变量定义为B样条曲线或曲面的控制顶点的运动,建立边界节点移动速度场计算方法和边界形状调整方法,寻求较快的搜索方向,以合理速度分布,使结构变为最佳。通过一个典型算例证明所研究方法的有效性。     

不确定性参数识别的模态区间逆响应面法

结合模态区间分析及响应面的相关理论,提出一种新的不确定性参数识别方法,即模态区间逆响应面法。首先,以有界区间数来量化结构参数的不确定性,通过合理的实验设计确定样本数据;然后,以响应为输入,设计参数为输出,采用逐步回归分析构造设计参数与结构响应的模态区间逆响应面模型,进而直接在模态区间逆响应面模型上进行模态区间运算,即可识别材料参数的变异性区间;最后,采用一组钢板模态实验来验证所提方法的可行性及可靠性。结果表明:所提方法可准确识别钢板材料参数的取值区间,有效地解决多重变量区间运算存在的区间过估计问题,识别过程避免区间迭代优化,具有较高的计算效率。     

一种双脊喇叭天线板压铸模具工艺设计及优化

文中对当前国内喇叭天线板的主要生产工艺进行了介绍,指出该生产工艺的缺点,提出了采用新的精密压铸工艺批量生产该类零件的方法。以某双脊喇叭天线板作为铸件原型,设计了一套压铸模具,从原材料选择、零件结构分析、铸造工艺设计、模具结构设计等方面对压铸模具的设计要点进行了阐述,并基于FLOW-3D仿真模拟软件对模具进行了设计优化。制定工艺参数生产试铸样件,根据其表面和内部的缺陷对压铸模具进行微调优化,并对该零件的后处理方法进行了描述。最后对装配好的喇叭天线板进行了环境适应性试验和电气性能测试,验证了新工艺的有效性和模具设计的合理性。文中工作有助于喇叭天线板的工艺创新和类似薄壁铝件的压铸模具设计。     

基于语义元的设计方案形式化与重用方法研究

设计方案重用一直是方案设计领域中的难题,主要原因在于计算机不擅长处理方案设计过程中的抽象信息和无法实现设计方案的形式化表达。针对上述问题,在分析了大量设计语义后建立了设计语义元表,并通过语义元之间的挂靠操作实现了抽象设计语义的具体化表达。在此基础上,通过建立方案树与/或关系运算规则实现了方案设计过程的形式化和设计结果的形式化。由于形式化的方案设计结果不仅表达了方案设计的原理解,而且隐含了方案设计的过程信息,因此较好地实现了对已有设计方案的多层次重用。上述理论和方法已经在DDMS(Draw-ing,design and management system)系统中实现。     

基于模糊信息公理的设计方案评价方法及应用

针对产品设计过程中方案评价的特点,提出了一种基于模糊信息公理的设计方案评价方法.该方法利用信息公理与模糊数学原理将模糊信息数值化,决策者不必给出各评价指标的权重,只需确定各指标的设计范围和系统范围,通过计算各指标的信息量,求出每个方案的总信息量,即可比较各方案的信息量大小,确定最佳设计方案;同时,根据用户需求,可以修改各评价指标的设计范围,得到满足不同偏好的满意方案,使整个评价过程更加灵活.为满足模糊评判的需要,说明了模糊系统范围的含义并对模糊信息量的计算公式加以适当的修正.将该方法应用于变幅机构吊重水平位移补偿系统的设计评价中,验证了其有效性.     

基于菱形思维方法的刀库方案设计

研究菱形思维方法模拟人的创造性思维活动,并应用于加工中心刀库方案设计问题。设计结果表明,将菱形思维方法引入到加工中心刀库方案设计中是可行且有效的