共轭曲面求解的分解重构原理及其应用

针对共轭曲面求解的传统方法在智能CAD系统环境下存在的缺点,提出了共轭曲面求解的分解重构原理,实现了可以不同精度快速求解且不需要人工推导解析公式的自适应共轭曲面求解方法,并以工件螺旋糟成形铣刀廓形的自适应设计为例介绍了分解重构原理的应用。     

基于接口的协同仿真技术在动态优化设计中的应用

机械系统进行结构动态优化设计的最终目标大多归结为对其进行几何形状的优化,在应用极小值原理对机械结构进行三维形状优化设计时,通常须要使用复杂数值方法才能求解,并且求解的过程相当困难。将先进的协同仿真技术作为一种有效求解工具应用到极小值原理的动态优化设计中,实现对不同设计变量的目标函数的求解。以行星框架为例,采用基于接口的协同仿真技术为求解工具,以行星轮数目为参变量,应用极小值原理对行星框架的几何形状进行动态优化设计,对行星框架的疲劳损伤寿命提供量化数据,为对其进行结构改进提供科学理论依据。     

基于接口匹配的机电系统概念设计功能求解

在机电一体化系统概念设计过程中,功能结构的生成和功能求解是交替进行、互为因果的关系。基于这一实际,提出了一种基于功能→效应→作用原理→结构方案映射的机电一体化系统概念设计反馈循环求解模型。分析了单一功能与机电系统功能的各自求解进程,研究了接口匹配及功能求解等反馈循环求解的关键实现技术,开发了一个机电系统概念设计自动化原型系统,并以电脑绣花机的概念设计为例进行了验证。     

汽车转向器齿轮自动建模的研究与实现

为真实反映齿轮数据模型和快速实现齿轮建模,以汽车齿轮齿条式转向器的齿轮为研究对象,应用齿轮啮合原理、刀具切削原理和范成法求解齿廓曲线方程.利用虚拟设计技术,对UG软件进行二次开发,从而实现了齿轮的自动精确建模.     

基于创新设计理论/功能分析的机械产品功能原理创新设计

为了实现机械产品功能原理的创新,提出了一种将创新设计理论与功能分析方法相结合的功能原理求解过程模型。在该模型中,功能分析主要包括总功能抽象、总功能原理解的确定以及功能分解等。总功能原理解的确定是功能正确分解的前提。为了给功能分解提供可以遵循的模式,提出了基于工艺功能分析的方法,引入了输入约束功能的概念,并给出了功能分解的5个详细步骤。为了给原理求解提供有力的工具支持,将创新设计理论中的物场分析、效应知识库以及冲突解决原理等嵌入到了总功能和分功能原理求解过程中,使得创新设计理论的优势在模型中得以有效发挥。应用这一模型,实现了颜料灌装机的创新设计。     

基于Fluent的高频响超大推力转换测量装置设计

针对超大推力难以测量的问题,利用帕斯卡定律,设计了一种力转换测量装置,阐述了这种装置的结构特点,并论述了其工作原理。然后在ICEM CFD中划分网格,在Fluent中设定流体模型和边界条件,选择求解器和求解算法,进行求解计算,最后得到求解结果。结果显示该装置能实现50Hz的响应频率,并能很好地复现输入压力的变化。     

激光焊接机器人离线编程分析与实现

在分析激光焊接工艺要求之后得出激光焊接机器人的位姿要求.重点阐述了激光焊接机器人离线编程过程中位姿的求解原理以及求解过程,利用UG软件二次开发工具UG Open Grip实现了机器人位姿的求解,结合KUKASim软件实现了激光焊接机器人的离线编程和仿真.     

选尺法求解哥古猜想解答的拓展应用方法

基于参考文献[1]的特型选尺法求解二素数副的解答图原理,利用发散思维、拓展解答图的应用范围,实现了一种解答图求解五种解答值的功效,提高了解答图的利用程度,适应了求解者的所需用况.     

复合功能产品概念设计循环求解过程及其实现

复合功能产品概念设计过程中,辅助功能的生成和求解往往伴随着目的功能的求解及其解的完善过程逐步得以实现;基于这一实际情况,提出了一种产品功能、效应、作用原理和结构方案循环交叉求解的计算机辅助概念设计进程模型,这一模型包含分解映射、求解映射和衍生映射3种映射模式和12种映射关系。分析了单一功能与复合功能各自求解进程,研究了接口表达、匹配及功能推理等循环求解关键实现技术,开发了一个面向复合功能产品的概念设计自动化原型系统,以硬币分离机的概念设计为例进行了验证。     

机械运动方案知识库的建立和机构自动化型综合

用数据标准化技术和组合分类法对概念设计运动行为—结构映射域中的运动行为知识和机构知识进行合理分类,并建立相应的计算机编码和存储原则,使得机械运动方案在求解的初期快速高效地构建满足基本运动特性的初步解集合。然后采用启发式运动行为匹配传播原理和匹配传播真值表进行机构型综合,建立了基于启发式运动行为匹配传播原理的机械运动方案自动化知识库推理系统,通过深度优先搜索策略,按自顶向下的设计流程在4个层次上进行匹配,符合设计者创新思维的规律。如果较高一级的匹配不成功,则自动转为下一等级的匹配。根据匹配传播真值表,运动行为ID中非零元素值(如“2”或“3”)一旦在匹配过程中出现,则一直会传播下去,保留在最终的搜索结果编码中,匹配传播原理的启发式机制将复杂运动需求分解为简单的运动需求后进行求解,从而实现了自顶向下的复杂运动需求的求解。更有利于计算机辅助自动求解过程的实现。最后列举了实例证明方法的实用、可行。     

基于共生进化原理的功能结构设计

从生物的共生进化模式得到启发,从设计认知的高度,系统地总结了基于共生进化原理的共生功能之间的关系,包括“提供作用条件”关系,“消除有害副作用”关系和“消除有害环境影响”关系三类。这些关系为系统地解决创新设计中基于可行原理解的功能结构设计问题奠定了基础。在此基础上提出了集成原理方案设计和功能结构设计的计算机辅助概念设计的进程模型。该进程模型能根据实际创新设计环境以及候选原理解的作用条件、副作用和环境影响,在求解过程中动态地生成待求产品的功能结构,符合设计师的思维习惯。最后给出了模型应用实例。     

A feature-based approach towards an integrated product model in intelligent design

Conceptual design is an early stage in the product design process, which has an essential effect on the product innovation. Existing approaches for product knowledge engineering for conceptual design always focus on knowledge modelling and organization, etc. However, the traditional approach is lack of better comprehending representation and reuse of design knowledge in conceptual design. This paper is devoted to presenting a systematic effective integrated modelling approach of principle solutions in conceptual design to make the knowledge of functional design be transferred efficiently to the subsequent principle conceptual design and structure conceptual design process, and even detail design. With the introduction of the physical quantity model, feature-based representation model of function, effect, physical quantity, working principle and structure concept are put forward step by step, and then an integrated principle solution model is presented based on the generalized assembly model. The knowledge organization method of principle solutions based on physical quantities is also proposed. Conceptual design process based on integrated modelling and knowledge organization of principle solutions is presented, which discloses that physical quantity model is a bridge across functional design, principle conceptual design and structure conceptual design. The conceptual design of new devices for decreasing resistance of petroleum equipment offshore platform is given as an example, which demonstrates that the methodology is obviously helpful to increase opportunities for product innovation in conceptual design.     

夹紧功能原理方案设计目录的研究

研制了实现夹紧功能的原理方案设计目录，详细分析了该设计目录的各组成部分，并提供了应用实例。该目录为夹具设计自动化提供了辅助工具。     

Research on collaborative conceptual design based on distributed knowledge resource

Conceptual design is an early stage of the whole product development process, which involves the generation of solutions to satisfy the design requirements. It is a crucial issue on how to find proper principle solutions from enormous, isomeric, and even distributed knowledge resources repositories and then ally with these correlative distributed knowledge resources providers to collaborative conceptual design. Design is a task-solving process using corresponding resource, so it does not always have an agency in product design. This paper proposes a model of collaborative conceptual design based on distributed knowledge resources, which is centered on design tasks and based on dynamic knowledge alliance without agency. After a model of knowledge resource unit and a model of Web services based on knowledge resource are proposed, a virtual quantitative and qualitative knowledge resource representation based on knowledge grid is then put forward. The mixed knowledge resource repository is also proposed to support collaborative conceptual design. The strategies of knowledge register, publish, storage, reorganization, orientation, and problem solving based on mixed knowledge resource repository are then discussed in detail. The data exchange mode of principle solutions is then described. The selection strategy of dynamic knowledge alliance members is established. The framework of distributed knowledge resource is also put forward to support collaborative conceptual design. The process of collaborative conceptual design based on distributed knowledge resource is then proposed. The conceptual design of new devices for decreasing resistance of amphibious vehicles is given as an example, which demonstrates that the methodology is obviously helpful to produce valuable principle solutions with distributed knowledge for product innovation.     

电机驱动型广义机构概念设计知识库的建立方法和应用

在现代机构学及计算机辅助概念设计（ＣＡＣＤ）深入研究的前提下,探讨了广义机构的形成与发展,对广义机构进行了分类。剖析了现有的传统机构知识库的不足之处。在此基础上,建立电机驱动型广义机构概念设计知识库。对于优选出的机构类型,配以应用实例。本知识库在广义机构概念设计的过程中,能有效地辅助机械功能原理方案的拟定,进行广义机构型综合,有效地支持产品的创新设计。     

面向概念设计的产品信息建模

概念设计的主要任务是设计概念的产生和选择 ,它包含了设计中的大部分创造工作 ,是产品开发过程中最重要的环节之一。由于缺乏有效的产品信息表示方法 ,传统 CAD系统并不能对概念设计过程进行有效支持 ,然而对概念设计的计算机支持是 CAD系统发展的方向。本文在概念设计过程模型和面向对象思想的基础上 ,提出了一种面向概念设计的产品信息模型 ,为计算机辅助概念设计开辟了一条途径     

面向概念设计的产品信息建模

概念设计的主要任务是设计概念的产生和选择 ,它包含了设计中的大部分创造工作 ,是产品开发过程中最重要的环节之一。由于缺乏有效的产品信息表示方法 ,传统 CAD系统并不能对概念设计过程进行有效支持 ,然而对概念设计的计算机支持是 CAD系统发展的方向。本文在概念设计过程模型和面向对象思想的基础上 ,提出了一种面向概念设计的产品信息模型 ,为计算机辅助概念设计开辟了一条途径     

面向问题域的产品概念设计阶段需求功能的描述及转换研究

研究了产品概念设计过程中不同问题域内需求功能的转换，分析了设计过程中用户知识空间和设计知识空间的关系，定义了问题域；提出了适合概念设计过程中问题域模型的表示方法，建立了需求功能描述的流程，构建了需求功能获取系统的总体框架。最后实例验证了方法和系统的可行性。     

产品概念设计过程中信息映射模型的研究

概念设计中的功能求解过程是产品设计中最能体现创新性的环节。在建立产品功能域、原理解域、结构域之间三层映射关系的基础上,通过引入逆映射、功能虚元、原理解虚元、虚链等概念,将域间复杂的信息映射过程简单化,以产品功能分解树的分解过程表示设计过程,以功能基、原理解、结构之间的对应关系表达设计知识,实现概念设计阶段与详细设计阶段产品信息表达的一致性。