基于遗传算法和非均匀有理B样条表达的产品外型创新设计

为更直观地进行产品外型的创新设计,将遗传算法与非均匀有理B样条表达方法相结合,提出一种产品外型创新设计方法.定义了同类型产品,并基于非均匀有理B样条理论提出一种适用于同类产品外型的统一表示方法.该方法把产品外型的约束条件分成绝对约束和相对约束,分别代表必要的几何约束和客户需求.应用遗传算法作为进化过程,得出一种产品外型创新设计的实现算法.以汽车前引擎盖外型的创新设计过程为例,对该算法进行了验证.实例结果表明,该算法可以快速有效地实现产品外型的创新设计.     

基于拆卸树模型的定制产品绿色设计支持系统

针对绿色设计研究中缺乏提高和改善定制产品的易同收处理性及其环境属性的方法和工具的问题,提出了一种用于分析定制产品方案的环境属性的面向产品同收拆卸处理的拆卸树模型.同时,对其环境影响评价因子及其计算方法进行了说明,并开发了一种基于该模型的针对定制产品的绿色设计支持系统.通过推拉门定制方案的设计实例,验证了该系统的可行性.     

基于设计参数估计的产品变型设计

针对定制产品变型设计中设计参数不完全的问题,提出了基于已有产品数据资源进行设计参数估计的变型设计方法.在该方法中,每一个产品的设计方案对应一组完全的设计参数,并记为一个向量,定制产品中未知的设计参数可以根据已知设计参数和已有的产品数据资源,通过极大似然估计得到.通过运用期望最大化算法,简化了设计参数极大似然估计的运算,给出了运用期望最大化算法实现未知设计参数推断的迭代过程.设计了变型设计系统的框架结构,给出了变型设计的过程.最后,用一个实例对该方法进行了验证.     

基于拆卸模型的不相容问题求解方法

为了完成产品的可拆卸性设计,对可拓理论中的不相容问题求解方法进行了研究,在分析了矛盾问题求解方法的基础上提出了一种基于拆卸模型的不相容问题求解方法.该方法首先建立产品的拆卸模型以表达产品的连接方式,用拆卸模型代替相容度函数来判断产品的相容性,然后运用不相容问题的求解方法来解决问题,实现设计目标.该方法简化了设计过程,图像化地表示产品的相容性,扩大了不相容问题求解方法的运用范围.最后用实例验证了该方法的有效性.     

进化驱动型产品创新设计方法研究

分析了市场竞争中产品"适者生存"的规律,提出新的产品创新设计方式--进化驱动模式.该模式强调:为适应市场竞争,在未发现潜在市场需求之前,产品应先行进化.基于该模式,构建了进化驱动型产品创新设计方法.该方法采用"结构→功能"的设计过程,以组件和变量作为结构遗传信息,构建产品基因及产品基因组.采用5种进化策略对产品基因组树进行进化操作;体系化并导向性地辅助设计人员进行产品创新设计.最后对该方法进行了实例演示.     

基于Petri网的产品研发设计工作流的柔性建模方法

为了解决复杂产品研发设计工作流建模问题,提高产品研发设计工作流管理系统在运行中对动态变化的响应能力,提出了一种基于Petri网的柔性建模方法.该方法结合面向对象和分层的思想对Petri网进行扩展,利用优先级、变迁触发规则等属性规则描述了模型的柔性.该方法不仅可以降低产品研发设计工作流建模的复杂度,还可以支持产品研发设计...     

面向订单产品配置设计的非标结构单元层次转化技术

面向订单的设计往往会遇到非标问题,其产生的非标结构单元难以通过配置设计解决,影响了产品设计效率.为此,提出一种非标结构单元向产品设计结构物料清单层次转化的技术.给出了非标结构单元层次转化设计模型,该模型与产品配置设计集成,采用历史设计单元匹配、相似设计单元搜索和物料匹配与自成,实现配置设计中非标结构单元设计的层次转化.将该方法应用到电梯产品订单设计中,有效地提高了产品设计效率,对提高产品配置的正确率并优化产品质量具有重要意义.     

融传统文化于产品形态设计方法初探

分析了将传统文化融于产品形态设计的必要性与重要意义,指出了设计具有传统文化内涵的产品形态所面临的两大难题,并据此提出了融传统文化于产品形态设计的方法.该方法以突出产品的文化内涵为核心,以模仿设计为手段,按照"确定产品文化主题-寻找模仿原型-形态的模仿设计"流程得到体现传统文化的产品形态方案.给出应用该设计法进行灯具形态设计实例.     

框架式理念在LLPC工业设计中应用的可行性研究

分析了大型激光加工中心(Large-scale Laser Process Center,LLPC)产品模块构成与功能使用的特点,根据系统定义确定该产品的模块连接关系为设计重点,提出一种基于产品由内至外的框架式结构,基于框架式工程结构,分析了系统因素进行定量优化等工业设计内容,并在该产品的工业设计过程中尝试,通过最终的产品实物验证,获得了设计方法的预期效果,简化了产品工程结构,提高了产品的品质与形象,为同类机床产品的设计提供一定参考.     

产品结构的适应性变换方法研究

适应性设计是一种在面向产品全生命周期设计中解决矛盾问题的有效途径.然而,现有设计方法很难客观地反映定性定量相结合求解设计矛盾问题.为此提出一种基于结构变换的产品适应性设计方法.该方法通过定义设计基元,对产品的初始机构进行适应性分析,建立传导矛盾环系统,及满足产品功能-结构的适应性设计规则、适应度函数和与之对应的产品适应性模型,从而确定适应性设计的关键问题.建立适应性设计流程,通过传导变换解决产品设计基元之间的冲突,输出初始设计方案.最后将方法应用于某型号CPM下肢康复器适应性设计.应用实例表明:该设计方法不仅能快速满足不同需求下的个性化要求,而且能为计算机参与解决产品设计矛盾问题提供一种可行的途径.     

面向可适应性的参数化产品平台设计

为定量评估产品平台设计的资源节约效果,基于相似度分析和聚类分析,提出了一种面向可适应性的参数化产品平台构建方法.该方法在面向多种设计需求的基础上,通过变量化分析技术,建立了产品结构的优化元模型.首先通过设计变量的灵敏度分析,确定候选的可共享的平台公共变量集;然后通过相似度计算与聚类分析重新确定公共变量在各产品中的具体数值,并进行分组,构建了产品族的多组共享参数平台.以基于产品平台的各个变型产品的可适应度阈值为约束条件,通过可适应度计算对各变型产品进行评价.最后,通过旋压切割机的设计,对该方法进行了验证.     

基于TRIZ理论和功能分析的产品创新设计

阐述了产品功能分析法、TRIZ理论的最终理想解和物场分析方法,建立了基于TRIZ理论和功能分析的产品创新设计流程.该流程将产品的创新设计分为产品功能分析、抽象理想解,构建系统物场模型和解决问题功能模型几个阶段,指导设计人员从产品的功能出发,快速实现产品的创新设计.并以液压缸往复密封为例,说明该流程的有效性.     

转向架三维动态拆装模拟系统的研究

在大型工业产品设计中往往因结构复杂,给产品的使用者在培训过程中带来一定困难.为了解决对复杂机构的内部构造和拆装过程的细化了解,急怠找出一种解决方法,试图用动态模拟的方式,使产品在动态拆装过程中,用人机交互的形式展示产品内部结构,以此来达到培训人员深入了解该产品的目的.本文以适用铁路客车转向架为例,编制了一套对该产品进行三维动态拆装的模拟系统,主要对该系统的开发方法进行研究.重点阐述该系统实现的技术内容、开发工具的选择及其特点,以及系统的设计过程及方法.     

知识反馈的递进式产品配置设计技术

企业设计制造资源的动态变化给产品配置与知识更新带来了困难,针对这一问题,提出了知识反馈的递进式产品配置设计技术.分析了产品配置过程的递进性,据此定义了递进式配置过程的知识状态.定义了产品配置知识单元,分析了产品配置模板的生成及反馈过程,并通过粗集理论、配置设计匹配顺序排序及校验配置实现了递进式配置过程中的知识反馈,从而实现了产品配置知识的实时更新.分析了动态环境下递进式产品配置设计的整个过程,实现了知识反馈的递进式产品配置设计技术.通过在电梯产品的配置系统中的应用,验证了该技术的有效性.     

与PDM集成的协同环境中数据安全模型的研究

提出了一种新的与PDM集成的协同设计环境中的产品数据安全模型.该安全模型通过用户登录模块、用户管理模块、访问控制管理模块、协同冲突机制模块、审计日志模块等来解决与PDM集成的协同设计环境中的产品数据的安全问题,并在此基础上引入了数据加/解密技术.研究结果表明,该模型可以有效地应用于与PDM集成的协同设计环境中,解决产品数据在设计过程中的安全问题.     

产品成熟度管理策略在协同设计中的研究与应用

为了确保产品在协同设计过程中信息的有效性和可控制性,提高产品开发效率及缩短研发周期,提出了一种面向协同设计的产品成熟度管理策略.首先,基于产品生命周期管理(PLM)理论探讨了产品成熟度的概念和适用性,给出了基于协同产品开发的产品成熟度定义;其次,在对产品成熟度分级定义的基础上,建立了面向协同设计的产品成熟度管理模型.最后,把成熟度管理策略融入到产品协同研发平台中,验证了该方法的有效性和可执行性.     

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.     

医用护目镜镜片注塑模设计及模流分析

医用护目镜镜片是注塑质量要求较高的产品,根据该产品机构的特点,对产品的材质和注塑机进行了选型,确定了分型面的形状和主要注塑工艺参数,设计了注塑模具的浇注、冷却系统和抽芯机构.设计的斜向抽芯结构解决了该产品斜槽难注塑成型的问题.经华塑CAE7.5仿真验证,注塑模设计合理.     

基于定制寿命的机械产品设计方法

介绍机械产品进行定制寿命设计的需要,阐述了定制寿命设计方法的概念及设计步骤.该方法将机械产品设计判据由强度的定性设计提高到寿命的定量设计.研究并掌握该方法是降低产品成本,提高产品市场竞争力的有力措施,对提高国内机械产品的设计水平有一定意义.     

系统工程产品设计思想在UG中的实现技术研究

对利用UG软件实现系统工程的产品并行设计技术进行了研究,该方法的实现是以系统工程的思想为理论指导,以自顶向下为主、自底向上为辅的方法完成产品的并行设计.并以工程实例说明了在UG中实现产品并行设计的方法和过程,结果表明该应用模式能够真正地实现团队的协同设计、产品的并行设计,大大地提高产品的设计效率,为企业进行产品并行设计提供规范性借鉴流程.