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.     

基于可拓流模型和第三创造法的产品创新设计研究

结合可拓流模型和可拓创新方法中的第三创造法,研究了一种集成两种方法进行产品创新设计的一般步骤与流程.通过确定产品技术系统中的流,建立可拓流模型,识别有益流或有缺陷流;运用第三创造法对有缺陷流模型进行改进,获得改善产品缺陷的多种设计创意;利用该方法解决某熔融沉积式3D打印机的缺陷问题,生成多种设计创意,并通过优度评价方法...     

基于可拓本体的复杂产品方案设计可拓集成框架研究

为了有效提升大型复杂产品方案设计结构配置的设计效率和质量,对大型复杂产品方案可拓集成设计进行了研究。对大型复杂产品方案可拓设计过程中的可拓本体概念模型、可拓本体库构建框架、方案设计可拓需求模式、方案设计可拓配置模式和方案设计可拓再设计模式进行了分析,提出了一种基于可拓本体概念的复杂产品快速设计可拓模式框架;通过将应用层、应用工具层以及环境支撑软件层相融合,建立了基于可拓设计模式的型号飞机产品快速设计可拓集成平台体系结构。研究结果表明:该可拓集成设计平台体系结构的建立,能够实现多层次、多属性、创造性、复杂性等特点的复杂产品方案设计的结构可拓配置,从而为复杂产品快速设计的顺利实施提供理论和工程应用支持。     

可拓知识表示及知识库系统的开发

针对现有知识表示方法在智能设计中的局限,提出了一种基于可拓模型的知识表示方法.给出了该方法的定义、语法规范和存储结构.详细论述了基于可拓知识表示的菱形求解策略.包括可拓约束图的构建、物元拓展推理、关联函数计算和条件可拓集合的生成;开发了基于可拓知识表示及菱形求解策略的知识库系统.将该系统应用于水轮机选型设计,得到了比基于规则知识库系统更合理的结果,初步证明了可拓知识表示在解决智能设计知识表示问题时的可行性.     

可拓知识表示在水轮机选型设计中的应用

水轮机结构复杂,传统知识表示不能满足选型设计的需要,为此提出了一种基于可拓模型的知识表示(简称可拓知识表示)方法.首先给出了该表示方法的定义、语法规范和存储结构;论述了在该方法基础上的推理算法及问题求解过程,包括可拓图构建、物元拓展推理及条件可拓集合的生成;最后将该方法应用于尼尔基水电站的水轮机选型设计中.由于可拓知识表示扩充了传统方法的表示内容,采用该方法可以得到比采用传统知识库系统更合理的推理结果.     

基于公理化设计的产品方案设计可拓配置模型

针对具有多层次、多属性、创造性的产品方案设计配置,提出了一种基于公理化设计和可拓理论的复杂产品方案设计可拓配置模型。该模型通过设计实例建立复杂产品方案设计的公理化设计框架,从而对设计对象进行可拓变换、可拓数据挖掘并建立关联函数,提出了产品方案发散式可拓设计方法与蕴含式可拓设计方法,给出了产品方案设计可拓配置模型与算法实现过程。最后,通过实例对模型的有效性和可操作性进行了验证。     

基于可拓挖掘的产品方案再配置方法

为了在扩大产品配置空间、争取最优解的同时,提高配置效率,快速消解领域知识耦合过程中的矛盾,提出了一种基于可拓挖掘的产品方案再配置方法.将配置方案用物元对的形式表示,通过计算不同物元对间的传导效应,将一般性的配置知识转化为传导知识;建立方案再配置过程的矛盾问题转换方式,挖掘出变换过程中配置要素之问的相互影响;定量化衡量方案变换过程的可配置程度,揭示可拓变换对产品结构、性能和功能的影响,从而对配置过程中的可变知识加以分析、提取和利用,生成能够满足设计要求的可变方案.将所提方法应用于新型油锯的配置设计,验证了该方法的有效性.     

基于性能驱动的可拓数据挖掘产品配置设计方法研究

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,结合可拓数据挖掘方法提出了基于性能驱动的可拓数据挖掘产品配置设计方法研究。首先通过对客户个性化需求的定量与定性化分析,建立客户需求分析模型;其次对配置模型的参数知识进行可拓知识挖掘,并对产品布局结构的变换阈值知识进行相互匹配与矛盾问题消解,建立变换消解模型及满足客户需求的可变换阈值解空间;然后在此基础上,对产品配置过程中的知识组合矛盾问题,进行基于可拓数据挖掘的传导变换,求解出满足客户需求的配置解空间;最后基于Visual C++6.0、Solidworks等平台开发软件建立了产品的快速配置系统,通过实例测试,验证了该方法的准确性和有效性。     

基于可拓理论的模块化设计方法研究

针对模块化设计理论难以工程实现的问题,提出了基于物元模型及可拓方法的产品可拓模块化设计方法。该方法首先在物元模型的基础上,结合模块自身特点,建立了模块物元与模块族物元,以有序三元组的形式规范化地保存了历史模块和模块族数据,并研究了模块物元的可拓性及其变换。然后运用可拓方法对模块物元进行变换与操作,既实现了对模块划分、模块检索与匹配,以及模块综合等模块化设计过程的形式化描述,又为模块化设计提供了新的思维方法。最后,给出了可拓模块化设计方法在导弹产品开发中的应用实例。     

基于可拓学的工业设计方法创新研究

为了解决国内工业设计方法缺乏原创性的问题,通过将可拓学创新方式与工业设计方法相结合,建立了用工业设计语言表述的可拓产品分析法与基于可拓产品分析法的可拓方案优选法模型,用于指导工业设计本土化创新。通过用本土化的设计方法指导国内工业设计创新,让国内生产与设计企业由关注产品自身的设计创新拓展到关注产品价值链的设计创新,增强工业设计在国内发展的适应性,以达到提高国内设计创新效率与增加设计创新产值的目的。     

一种新型延期发爆器的设计

通过对一种编程延期发爆器的研究,提出了一种可编程分段进行延期引爆电雷管的新型发爆器的设计,对延期雷管的精确延期起爆、编程雷管中的编程电子元件的循环性使用进行创新,为延期雷管在节约成本、克服延期技术约束等方面起到积极的作用.     

产品概念设计可拓进化方法研究

在分析现有概念设计求解策略的基础上，提出了基于可拓学理论与遗传算法相结合的概念设计求解模型，并通过可拓评价方法建立了遗传算法的适应值函数，从而完成产品概念设计。     

面向可拓知识集成的创新设计系统研究

在分析现有概念设计系统的基础之上，提出了面向可拓知识集成的创新设计系统框架，详细分析了系统的主要模块可拓知识表示模块、遗传方案求解模块、方案评价模块及其中所用到的关键技术。最后针对正在开发的减速器创新设计系统，说明了系统知识库数据库的建立方法、原则等，以及进化算法中染色体编码和适应值度函数的建立方法。以此验证所提系统结构的可行性与有效性。     

基于可拓工程分析法的机械设计方案决策

基于可拓工程分析给出了一种机械设计方案决策方法.通过研究构建物元模型,运用在关联函数计算基础上的优度评价方法计算优度.比较每个评价等级的优度值确定待评方案的优劣.基于可拓理论的决策模型不仅能够反映单项评价指标的重要程度,而且能够全面反映设计方案的整体属性.实例证明该决策方法科学、清晰、合理,具有较好的可行性和实用性.     

面向CPCI分机的快速设计模块开发

针对CPCI分机的机械结构设计工作,归纳出该型分机的结构特点。基于Pro/toolkit和Visual C＋＋6.0平台进行CPCI分机快速设计模块的开发,从而实现部分重复度高、效率低下的工作转移到模块中,由程序自动完成。模块将有效地提高CPCI分机的设计质量和效率,并对设计流程的规范起到积极作用。     

绿色设计材料选择的可拓物元模型与评价

用于绿色设计的材料,要求其基本性能、经济性能和绿色性能综合评价最优,而材料的基本性能、经济性能和绿色性能评价是不相容问题,通过对材料选择进行可拓分析,提出应用可拓学的优度评价方法去解决材料选择的综合性评价问题,构建了材料选择可拓物元模型和综合评价指标体系,并以实例验证了其合理性和可行性。     

基于设计关联矩阵与可拓聚类的产品模块划分方法

针对大规模定制与产品平台战略技术,模块化设计是一种有效的设计方法,而模块的划分是该方法的关键.文中结合公理设计与设计结构矩阵,利用独立公理进行产品功能划分,建立产品设计矩阵,再结合设计矩阵与设计结构矩阵,构建产品设计关联矩阵,然后利用可拓聚类算法对该关联矩阵进行聚类运算,以此来完成产品设计的模块划分;并将所划分的模块用独立公理再次做功能独立性分析,最终确定产品模块.最后以桥式起重机起重小车模块划分为例,验证了该设计方法有效性和可行性,提高了产品设计效率,降低了设计成本.     

有色金属超声珩磨装置结构设计方案可拓模糊评价方法

为评价有色金属超声珩磨装置结构设计方案,从系统谐振性、结构功能性、实用性、耐用度和经济性等五个方面建立评价指标,首先利用改进后的可拓关联函数求得各设计方案指标的关联函数值,然后用模糊层次分析法求得各指标权重系数,通过计算获得评价结果,最后通过实例验证了该方法的可行性.     

变速器设计方案可拓综合评价方法

怎样更好地对变速器等机械设计方案进行综合评价问题的研究十分重要。本文基于可拓学理论,通过对物元模型的分析,提出了变速器设计方案可拓综合评价方法。通过研究首先构建了评价模型,并以汽车变速器设计方案为实例,从燃油经济性、动力性、换档平顺性和制造成本等四个方面对其进行了可拓综合评价。通过综合评价对设计方案进行了优选,经实际应用验证了该评价方法具有操作简单、可靠性高、实用性强等特点。