广义机械系统概念设计模型与关键问题

研究了概念设计过程的发展，归纳出瀑布模型、原型模型和喷泉模型三种模型，并提出了平面螺纹模型。为便于计算机实现，提出了设计方案生成的空间螺旋模型。详细讨论了概念设计的设计要求、初始方案生成等 关键问题，强调设计要求分析要注意功能的条件性和主次性关系。与以往功能分解作功能匹配呈明显先后顺序，相互割裂不同，提出了功能分解与功能匹配是呈螺旋上升交替进行的观点。最后通过油田修井机系统设计实例，对广义机械系统概念设计的上述观点和模型做了进一步阐述和验证。     

机械系统接口功能元模型及其概念设计应用

为了研究接口在机械系统中的组成及其表达形式,提出了接口功能元的概念,列举了接口功能元的九种类别,包括连接、分离、放大、缩小、轴线转换、运动方式转换等,分析了功能转换的几种情况,建立机械系统接口模型。提出一种将接口功能元模型与"功能-行为-结构(FBS)"设计过程模型相结合的方法,构建设计过程框架,用以指导概念设计。最后以一种自动清洁设备的接口功能元模型的概念设计应用,验证了方法的实用性。     

机械系统概念设计专家系统CAD及应用

根据CAD在机械产品概念设计中的不足,介绍了专家系统CAD的组成,提出了机械产品概念设计方案求解过程的框架模型,最后给出了机械产品概念设计各项设计内容相关的专家系统的应用和方法。     

机械系统的相似分析与度量

研究机械系统的相似分析原理，相似系统间似元的构造，机械系统相似度的数值方法，结合示例分析运算，验证理论和方法的可行性。     

概念设计及功能粒化问题

本文针对机构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”的最佳程序,并结合机构的概念设计问题进行了尝试。     

机械系统计算机辅助概念设计(CACD)中的人工智能

分析了机械系统概念设计的特点 ,从对机械系统计算机辅助概念设计 (简称CACD)过程中信息流、反馈以及设计者的作用的分析 ,介绍了人中智能的作用。人工智能可以将计算机结果中包含的更多知识编入计算机程序 ,并反馈回去 ,从而改善处理过程。     

基于功能推理机制研究复杂机械产品的概念设计

提出了系统功能分层策略和组件建库与调用机理,采用重新定义问题和部分解的方法,从系统功能定义入手,将最初问题分解成按照功能定义的部分问题,以此形成的空间与组件解空间进行耦合,寻找满足功能需求的最初问题解。在布料系统的概念设计上用此机制验证了设计过程的自动性和方法的有效性。     

面向概念设计过程的功能建模研究

针对目前功能建模研究系统性、规律性不强的现状,在阐述了功能的概念及其表达的基础上,通过分解广义和狭义功能,建立了面向概念设计过程的功能模型,为后续的设计工作奠定了基础。设计实例验证了模型的有效性。     

基于功能表面的概念设计产品模型研究

为解决功能向结构映射存在的多解性、不确定性等问题，引入功能表面作为功能到结构映射的媒介。在描述功能表面和产品功能模型的基础上，构建了一种机械产品概念设计产品模型（功能-功能表面-结构），实现了功能到结构的稳定映射关系。该模型可用于开发计算机辅助设计工具来支持机械产品概念设计过程，实例验证了该产品模型的有效性。     

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。     

基于公理设计的集成模型及其应用

提出了一种基于公理设计(axiomatic design,AD)理论与发明问题解决理论(theory of inventive problemsolving,TRIZ)的集成模型.公理设计的优势在于流程分解,TRIZ的优势在于冲突解决.通过集成获得无耦合或解耦设计的创新方案,再比较方案的信息量,优选最佳方案.废旧沥青混合料加热装置设计的应用实例说明,所提出的方法能有效指导工程机械产品的方案设计.     

基于功能-行为-结构的产品概念模块设计研究

为更好地实现产品的模块化设计,在基于功能-行为-结构的产品概念设计过程中引入模块划分技术,提出了一种基于功能-行为-结构的产品概念模块设计方法和过程模型;分析了根据产品的总体技术目标特征,进行产品功能、行为、概念结构求解与功能分解的迭代过程的产品概念设计分解方法。为描述概念产品,将黑箱法和IDEF0功能描述方法相结合,建立了产品功能-概念结构模型。在此基础上,建立了产品概念要素（功能、行为、概念结构、接口）的相关关系分析方法,进而采用模糊聚类算法进行产品概念要素聚合,以实现产品概念模块的划分。该方法应用于堆垛机货叉机构的概念设计过程,实现了货叉机构的概念模块的设计。     

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。     

机械产品概念设计及功能表达

在分析概念设计过程的基础上，得出功能是概念设计的核心，主要对功能的抽象化描述、表达及包含的信息作了初步探讨，这对深入研究计算机辅助概念设计具有一定的意义。     

面向概念设计的三维模型多条件组合检索研究

针对单一检索条件难以满足产品概念设计阶段对三维模型模糊检索的问题,对铁路电气化行业中机电产品三维模型信息表达进行了分析,构建了基于功能形式化建模的零件库资源本体,在考虑语义距离、语义重合度、层次深度3个因素的基础上,对本体的语义相似度计算原理进行了研究,同时对产品类别、功能或特性进行了相似度计算,实现了以类别_功能_特性为检索条件的组合式扩展查询方案,提出了一种基于本体的三维模型多条件组合检索方法;最后介绍了三维模型检索系统的设计框架及实现,并以检索电子元器件中常用模型—某型号接触器为例进行了系统的实例验证。研究结果表明:利用本体的语义关系,该系统可以有效地支持三维模型的语义扩展检索,有助于模型的设计重用。     

机械链传动设计数学模型的建立及其优化设计

机械链传动采用常规方法设计比较复杂,存在工作量大且不能取得最优解等缺陷.据此引入优化设计方法对机械链传动进行设计.在简要介绍优化设计基本概念的基础上,建立了链传动设计的数学模型以及介绍运用的方法.     

基于公理设计的机械传动系统概念设计方法

以公理设计框架为指导,根据运动特征集对功能需求和设计参数进行形式化描述,从而划分基本功能需求块和设计参数块.在此基础上提出一种机械传动系统概念设计方法.该方法根据功能域向物理域映射过程的描述,首先产生功能分解规则进行功能分解,并搜索出各个子功能解.在组合子功能解的过程中,通过建立组合解搜索问题的数学模型,引入蚁群系统算法来处理该组合优化问题,从而有效加快搜索过程和处理可能存在的组合爆炸.结合捻线机往复导纱系统设计实例,对该方法及其有效性进行了说明和验证.     

机电产品创新概念设计的功能分解方法解析

根据创新问题类型的不同,通过对多种功能分解方法特点的分析,总结出了面向全新产品设计的功能分解方法和面向已有产品改进创新的功能分解方法。提高了使用功能分解方法完成创新设计的效率和针对性,为下一步创新概念设计的研究工作奠定了良好的基础。     

面向机电产品方案设计的绿色特征建模

针对产品方案设计阶段缺少有效绿色设计理论方法和技术支持的问题,建立了基于绿色特征的机电产品方案设计阶段环境影响信息表达模型。提出了绿色特征的概念,对产品方案设计阶段的各种环境影响信息进行描述。提出基于绿色特征的方案设计阶段信息表达方法。通过绿色特征对绿色信息进行识别、筛选、提取和聚合,最终建立以绿色特征为基础的方案设计环境信息表达模型。以小型通用电机为例,验证了绿色特征的提取过程,并建立了该电机的环境信息表达模型。通过电机具体实例验证了该模型的正确性。