多色集合的研究及在机械产品概念设计中应用

在多色集合这一信息处理工具的基础上，建立了面向离散系统建模与分析的多色集合模糊数学模型，给出按多色集合模糊数学模型进行设计的准则和机械产品概念设计的搜索算法。使用该搜索算法可以得到符合技术规范的若干可行产品方案，组成可行产品方案集；然后利用方案选择算法，可以在确定的可行产品方案集中选择出合理的产品方案；最后举例作了说明。     

钻铣镗类加工中心的概念设计与方案评估研究

提出一种基于多色集合理论的机械产品概念设计的推理算法．采用一个有效的多目标方案评估算法，综合应用了层次分析法、模糊规则和神经网络，对满足需求的方案集进行评估和优化选择，得出满足需求的最优方案．以钻铣镗类加工中心的方案设计为例，用文中方法进行概念设计，得到了能满足需求的方案集和最优方案。     

面向机械产品概念设计的知识库设计研究

针对机械产品概念设计中设计知识功能语义定义模糊和隐形知识重用率低的问题, 研究了基于领域本体表示的知识库设计方法,支持设计知识的自助发布管理和语义信息检索等 功能。提出设计知识表示的本体模式和建模方法,建立领域本体;从概念设计方案需求粒度、 功能目标及企业知识自管理等方面考虑,建立多维设计知识分类体系;设计JSON 文件到OWL 文件的映射规则,实现设计知识的发布、维护、存储和检索。最终实现面向机械产品概念设计 的知识管理,为企业设计人员提供知识共享和重用,支持产品概念设计的方案创新。     

基于多色集合的大规模产品定制形式化解决方法

为了满足大规模定制中客户的个性化要求, 以产品族设计为研究对象, 提出了基于多色集合层次理论的产品族配置建模方法。利用元素、个人颜色、统一颜色等概念, 建立产品族模型与客户需求之间的映射关系, 提供产品族元素选择的形式解决方案, 实现用户需求到不同产品组合方案的推理过程。实例验证结果表明, 该建模方法简便易行, 便于形式化表述和软件实现。     

基于多色图理论的协同设计多级版本管理模型

针对产品协同设计过程中版本管理模型的问题进行研究.通过对现有的版本管理模型优缺点进行分析,在多色集合理论和多色图理论研究的基础上,结合产品协同设计版本具有多版本、动态性和关联性的特点,提出了基于多色图理论的协同设计多级版本管理模型,并给出其形式化描述与定义,给出了一个实例,利用该模型实现版本的回溯算法,证明了模型的有效性.     

基于多色集合理论的两系统间互操作方法

针对两信息系统间的互操作问题,提出了一种基于多色集合理论的系统互操作形式化研究的方法,给出了基于多色集合理论的两系统间的互操作研究步骤.首先,介绍多色集合理论并对其围道进行分割以体现研究对象的静态属性和动态性质,并给出单元素多色集合的概念及其聚合运算;其次,根据多色集合理论及其扩展,给出了两信息系统间的互操作研究步骤：分别对互操作的两系统进行单元素多色集合描述,然后再通过两系统的单元素多色集合的并运算来体现整体.最后,通过医疗领域的医疗信息系统HIS与检验信息系统LIS间的互操作为实例验证该形式化方法的有效性.     

基于Petri网的机电产品概念设计功能模型研究

功能分析是概念设计中最重要的阶段,从黑箱法的理论出发,以流及其状态和功能为基本要素建立了基于Petri网的机电一体化产品概念设计功能模型,为产品概念设计过程的优化以及设计效率的提高打下了良好基础,为以后智能软件的开发提供了良好的模型.     

基于功能面的产品布局与人机工程协同设计的研究

在产品概念设计中,布局设计和人机工程设计是两个相互影响和制约的设计过程,。为了将这种布局设计和人机工程设计协同起来,将功能面作为概念设计发解的依据,并在此基础上提出了基于功能面的协同概念设计过程和方法,以及布局设施 人机工程协同设计模型和形式化描述方法,最后结合摩托车的概念设计实例给出了一个计算机支持的布局和人机工程协同设计系统的实现方案。     

定性立体形状表达和建模方法

概念设计在整个产品开发过程中的地位越来越重要,计算机辅助概念设计是计算机辅助设计的发展方向之一。传统的产品建模技术由于不能在产品开发的初期阶段很好地为产品的设计服务,因此有必要研究和开发面向产品概念设计的新的产品建模方法。本文介绍了一种基于领域和领域关系的定性立体形状表达方法和建模方法。该方法满足了概念设计对形状表达的要求,并能简化定性立体构筑过程。     

机械产品概念设计中的知识表示

研究了计算机辅助概念设计中的关键技术——知识表示．将行为域引入公理化设计作为功能域和载体域之间的转换桥梁，针对该域结构定义扩展“之”字映射，建立了不同层次功能、行为和载体之间的映射关系；构造了概念设计方案的知识表示模型——域结构模板；针对一类产品的知识表示模型——概念空间，给出了基于概念空间的概念设计方案生成过程．最后以工业平缝机为例对所述模型和方法加以说明。     

基于多色集合理论的工作流过程交互建模

为研究不同系统间工作流过程的交互问题, 基于多色集合理论构建了工作流过程交互矩阵和工作流过程交互多色图模型. 首先, 将元组与多色集合理论相结合, 形成多元素二元组多色集合与单元素二元组多色集合. 其次, 对围道矩阵进行扩展, 构成K元组围道矩阵和它的析取、合取、连接运算, 并对多色图中的节点进行区域划分以表示活动间交互所需的资源与消息. 最后, 构建系统间交互以及工作流过程交互模型, 用医院的HIS与RIS间工作流的交互为例进行验证.     

面向结构化布局设计的产品布局多色模型

为实现产品原理方案向结构化布局映射,提出产品布局元层次关系网及产品布局多色模型.首先在布局模块及其属性关系网的基础上构建布局元层次关系网;然后应用多色集合的个人颜色、统一颜色,给出产品布局元层次关系网的数学描述,形成产品布局多色模型,并提出推理算法;再利用个人颜色、统一颜色之间的围道布尔矩阵推理原理,进行产品结构布局设计过程中功能—运动分配—布局模块之间映射过程的形式化描述.应用该模型进行结构化布局设计,可有效地支持产品结构布局设计的公理化;最后在Pro/E平台中利用VC.net 2003工具进行二次开发,并以数控机床结构布局设计为例验证了文中模型和设计方法的可行性和有效性.     

多色集合及其在仿真复杂对象和系统时的应用

本文简述了在离散事件动态系统理论中信息处 理工具的研究概况,叙述了多色集合这一新的信息处理工具的发展简史．说明了和Petri网 相比,该信息处理工具在问题的形式化研究方面前进了一步,具有明显的优势,其仿真功能 也强大得多．这是该方法在理论上的一个贡献． 本文在阐述多色集合的概念、多色集合的标准数学模型的基础上,阐明了统一颜色的存在和 个人颜色的关系．最后举出了仿真实例．     

基于多色集合理论的印刷工艺规划建模研究

在研究印刷工艺的加工需求和加工工序的基础上,将计算机辅助工艺设计引入印刷制造系统,并应用多色集合理论建立印刷工艺规划的数学模型,提出了一种基于此模型的印刷工艺路径求解算法。此数学模型包括围道矩阵和多色图两部分。围道矩阵描述了印刷工序实现印刷加工需求的关系,多色图描述了印刷工序的相互作用。该算法便于计算机编程的实现,能根据印刷加工需求搜索所需的工艺算子,然后求解出印刷品的印刷工艺路线。最后,通过简例分析,对所提出的模型与算法进行了验证。     

基于Petri网的机电产品功能分解单元模型研究

功能分析是概念设计过程中最重要的阶段,对现有机械产品概念设计理论及方法进行了分析,提出了基于Pe试网的机电一体化产品功能分解模型.对机电一体化产品概念设计中的功能分解过程进行分析,通过基本元素和动态行为机制的定义,建立产品功能分解单元模型.以喷墨打印机为例,建立了该产品的功能分解单元模型,验证了模型的可行性.     

Comprehensive aircraft configuration design tool for Integrated Product and Process Development

This paper describes an efficient aircraft geometry design tool which is necessary for design and analysis applications through Integrated Product and Process Development (IPPD). The design process decomposes aircraft geometry into several components to represent it accurately and realistically with a reduced number of shape control parameters. For this purpose, several configuration representation algorithms are thoroughly investigated and discussed. The proposed configuration generation algorithm employs the super ellipse equation with simple analytic distribution functions, Class function/Shape function Transformation (CST) and can represent and manipulate complex shapes accurately with a small number of control parameters. A model of aircraft geometry, represented in this approach, can be applied to conceptual and preliminary stages of aircraft design and development with realistic and accurate configuration data. A Parameter-based Comprehensive Aircraft Design (PCAD) tool which implements a geometry generation process for aircraft design and optimization using customization of commercial computer-aided design software (CATIA V5) and the Product Data Management (Enovia Smarteam). The proposed configuration design tool could be especially efficient when automation, flexibility and rapid changes of geometry are required in a short time and with low computational resources.     

An application-independent methodology of feature recognition with explicit representation of feature interaction

The existing feature-based design and feature recognition methods cannot fulfil the requirements of automated process planning. It is now recognized that satisfactory modelling of interactions between features is necessary for developing an automated process planning system. The selection of an optimum manufacturing process for a part needs to be considered at the conceptual design phase to incorporate the capabilities and constraints of the process in design. This paper describes a methodology of feature recognition that is independent of manufacturing process and explicitly generates geometric feature interactions in a part. The paper illustrates generation of feature sets for shape-forming processes, and describes a method to convert the process-independent features into machinable volumes and tool paths for material removal processes.