需求/结构映射的灰关联相似性匹配与求解

产品概念设计过程中,为准确获得满足需求的结构方案,提出需求/结构映射的灰关联相似性匹配与求解方法。在灰关联相似性匹配与求解的两级实例推理模型中,设计了需求转化和功能求解的分层次灰关联求解映射策略。建立规范的需求/功能编码形式,并设定初步检索规则,缩小实例检索范围;设定差异信息比较规则,采用灰关联分析进行实例匹配,将需求和功能权重引入灰关联度的计算公式,使得推理求解符合概念设计的实际应用,自动获取产品概念设计的结构方案。通过在花蛤采收机和包装粉碎机设计中的应用,验证了该模型的有效性和可操作性。     

可变功能机械系统概念设计的相似模型构建研究

针对可变功能机械系统间的相似性问题,对机械系统功能、行为和结构在时间和空间上的联系,相似性的表达形式以及相似度量模型等问题进行了研究,建立了系统概念设计模型框架,提出了一种将"功能-行为-结构(FBS)"模型与相似理论结合的方法,定义了功能序结构和行为序结构,并对两者的组成关系进行了分析,得出了用于机械系统概念设计的相似表达模型,阐述了模型构建的具体步骤。研究结果表明,实例模型的构建符合设计认知过程,对相似性进行了可靠地描述,并实现了对各设计层相似度的衡量,验证了该方法的可行性。     

3维虚拟设计环境下的机械产品概念设计

分析了3维虚拟设计环境下的机械产品概念设计的特点,给出了基于定向发散创新设计方法的概念设计定义。将概念设计划分为2个基本部分：含光、机、电、液广义传动机构的3维虚拟设计和广义传动机构载体的工业美学设计。3维虚拟设计环境下的概念设计方案是完成了原理方案设计和构型设计的设计方案,是一种能够满足市场需求的3维虚拟样机。面向对象、方案评价与修改的实时性、3维虚拟性和定向发散性是该概念设计的主要特点。     

采煤机概念设计的知识表示与知识推理

为实现采煤机概念设计知识和经验的重用,针对采煤机设计领域知识的可分解性、多样性和模糊性等特点,提出了以面向对象为主、产生式规则为辅的知识表示方法,建立了采煤机概念设计实例库和规则库,并将基于实例和规则推理的集成推理机制应用于采煤机概念设计知识推理中.最后以UG为平台开发了采煤机概念设计系统,实现了知识驱动的采煤机概念设计自动化,积累了设计经验和知识,缩短了产品设计周期.通过工程应用实例验证了该方法的有效性与可靠性.     

基于知识推理的热流道系统概念设计研究

通过对设计规则的表达,提出基于知识推理与设计任务规划思路。针对热流道系统的特点,设计热流道概念设计流程;通过热流道系统的功能分解,进一步分解概念设计方案,进而建立概念设计空间模型,确定了热流道系统概念设计方案。     

虚拟设计环境下小型甘蔗联合收获机的概念设计

通过阐述概念设计定义及其特点，在三维虚拟环境下，建立小型甘蔗联合收获机的概念机构，提出对有工作约束条件，运动、动力特性复杂的机械系统，采用模块式虚拟装配及仿真；对各功能模块采用发散性创新设计，使样机方案不受子模块的约束，解决模块间结构与性能的协调性，通过对小型甘蔗联合收获机概念样机方案实例的仿真分析，说明运用虚拟环境的概念设计及其机构仿真，探讨了一种复杂机械系统的设计分析方法，可以简化机械系统设计开发过程，减少开发时间和成本。     

支持知识库的冲裁工艺专家系统

基于AutoCAD平台建立了支持知识库的冲裁工艺专家系统,建立了相应的知识库和规则库,采用正向推理方法进行工艺方案选择。该系统将设计推理与工件图形识别、处理有机结合起来,模拟设计专家根据工件图形进行推理决策的过程,可以为各种形状冲裁件的工艺设计提供合理的工艺方案。     

概念产品的空间构型设计方法

提出了运用定性矢量与螺旋表示相结合的方法来解决复杂机械系统在三维空间中的构型设计问题.以功能转换传递元为基础,在概念设计阶段应用抽象的图形式来表示每个单元,运用定性矢量给出单元的输入输出旋量表示和空间构型特征,通过推理计算得到满足要求的构型解空间,为机械系统的空间构型设计提供一种有效的方法.     

机械产品概念设计:综述与展望

在机械产品开发过程中 ,概念设计是最关键、最复杂、最具综合性、决定性和和创造性的阶段 ,概念设计可以归结为两大问题 :模型问题和推理问题。模型问题包括设计过程模型、产品描述模型和系统模型等 ,推理问题包括设计方案生成推理和候选设计方案评价与决策推理等。对概念设计含义、在产品开发中的地位、模型和推理等问题进行了综述 ,在此基础上 ,给出了基于智能计算的概念设计基本框架结构     

产品概念设计自动综合求解与系统实现

运用键合图方法定义了基本元件，并提取其输入输出特征与能量传递和转换函数。研究了单输入单输出机械产品的概念设计自动求解。提出了目标驱动的逐段综合求解策略和基于模糊距离的方案评价方法，开发了相应的概念设计原型系统。结合面向对象和规则方法来表达设计知识，其中面向对象方法用来封装元件，形成元件类，规则则用来指导搜索过程。通过自动门驱动装置的设计实例，说明该方法适用于定常和非定常的设计要求。     

基于工艺动作过程的机械执行系统概念设计过程模型

机械产品概念设计的目的是获得产品设计方案,以便为后续的详细设计奠定基础。为了获得较好的产品设计原理方案,需要对机械产品在概念设计阶段的过程模型进一步研究。在前人的研究基础之上,主要针对机械执行系统概念设计过程模型进行研究,提出基于功能-作用原理-工艺动作过程-执行动作-行为-功能载体过程模型和相互之间的映射策略,把产品概念设计的过程模型进一步细化,以更好的符合人们在产品设计过程中的逻辑思维,从而便于提高设计人员的创新能力。     

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。     

机械产品概念设计的协同设计研究

在机械产品概念设计中应用协同设计是日益激烈的全球性市场竞争的结果，是概念设计发展的要求，介绍了基于网络协同设计的机械产品概念设计的基本思想，初步讨论了系统结构及实现方式，并对基于协同设计的机械产品概念设计中协同技术，异构环境下数据共享，基于实例和规则混合推理的机械产品概念设计过程等关键技术进行了研究。     

概念设计及功能“粒化”问题

本文针对机械系统概念设计中存在的功能“粒化”这一基本问题进行了研究,认为功能与型式的一一对应是功能“粒化”的最佳程度,并结合机构的概念设计问题进行了尝试。     

机械方案创新设计过程模型的研究

本文主要研究机械方案创新设计过程。在简要介绍和分析机械方案设计一般过程和基于结构类型变异机构综合方法的基础上,提出集成功能推理和结构推理为一体的机械方案创新设计过程模型,并在此基础上开发了机械方案创新设计智能支持系统（ＭＣＩＤＩＳＳ）。     

A Prototype Knowledge-Based System for Conceptual Synthesis of the Design Process

This paper presents a knowledge-based system "KBCS", the "Knowledge-based conceptual synthesiser" that supports the synthetic phase of conceptual design. It was developed using an expert system shell called CLIPS. By using this knowledge, physical behaviour can be derived from a desired function or desired behaviour, and a functional model which represents causal relationships among the functions and behaviours can be created. In addition, complicated desired functions which cannot be matched with the functional output of any behaviour after searching the object-oriented behaviour base, will be automatically decomposed into subfunctions by means of relevant function decomposition rules. A case study for the conceptual synthesis of an automatic assembly system provides an application of this intelligent design environment, and a demonstration of its methodology. In this paper we also describe how two popular AI representation techniques, object-oriented representation and production rule representation, can be usefully integrated to solve the problem.     

基于产品基因的概念设计

提出了一种基于特征的、通用的功能表达模型。通过对生物基因工程与产品原理方案设计的系统类比,引出产品原理方案设计中的信息遗传基础“产品基因”的概念,提出了“产品基因”的“转录”、“翻译”、“复制”以及“逆转录”机理,揭示了产品基因在功能设计与原理方案设计之间的桥梁作用。建立了基于产品基因遗传和重组的概念设计框架,并以一种新型硬币分离装置的原理方案设计为例进行验证。结果表明,该框架显然有助于产品概念设计阶段的原理创新。     

方案设计两级实例推理过程模型及系统结构的研究

本文将重点研究机械方案创新设计过程。作者根据机械方案设计特点,提出两级实例推理过程模型,设计并描述基于实例功能推理的机械方案智能设计系统。同时对实例分解表示进行详细研究,并讨论了功能结构图及机械装置的框架表示方法,描述一种改进的组合功能分类方法,建立了方案功能结构实例库和机械装置实例库。     

基于域结构模板的机械产品概念设计方案生成

在公理化设计（Axiomatic design）理论的基础上,研究了机械产品要领设计方案生成的几个关键技术。讨论了要领设计的顾客需求驱动问题,提出了一种解决策略;针对公理化设计理论的不足,提出了域结构模板的概念,对公理化设计进行了扩展,并在此基础上构造了概念空间和概念推理网络;通过约束推理从概念推理网络中提取出有效概念空间,并给出了有效概念空间的分解算法;基于概念图（Conceptual graphs）分析了方案中设计实体之间的功能联系。以高速链式平缝机为例对所述概念设计方案生成方法进行了验证。