基于可拓智能体的概念设计自动化求解方法

通过对可拓工程方法和智能体技术的研究,提出了基于可拓智能体的概念设计自动化求解方法.建立了设计方案的可拓智能体表达方式,结合可拓方法设计了聚合、交换、置换、扩缩等可拓算子.根据关联函数和模糊评判策略建立了智能体的能量函数和设计方案评价策略.     

面向可拓知识集成的创新设计系统研究

在分析现有概念设计系统的基础之上，提出了面向可拓知识集成的创新设计系统框架，详细分析了系统的主要模块可拓知识表示模块、遗传方案求解模块、方案评价模块及其中所用到的关键技术。最后针对正在开发的减速器创新设计系统，说明了系统知识库数据库的建立方法、原则等，以及进化算法中染色体编码和适应值度函数的建立方法。以此验证所提系统结构的可行性与有效性。     

《机械工程学报》英文版2004年第17卷第1期目次摘要预告

机械产品可拓智能概念设计 张国全钟毅芳张卫国 (华中科技大学CAD中心武汉430074)摘要:依据可拓学理论,提出了机械产品智能化概念设计功能设计信息模型(功能一行为动作一结构一环境约束)的表达方法与生成原理结构解的机理,分析了功能与行为动作、行为动作与结构之间的映射关系。在布料系统的概念设计上用此模型验证了设计过程的自动性和方法的有效性。关钮词:可拓学可拓智能概念设计可拓模型中圈分类号:TH122国家自然科学基金(59990470一2)和2001年博士点基金(2 0020457024)资助项目法来处理边界条件。由于多小波基函数在给定的层上不重盈…     

鞋类产品和谐智能CACD系统研究

针对计算机辅助概念设计的瓶颈问题和关键技术,一方面给出鞋类产品的物元系统表示方法、鞋类产品概念设计中矛盾冲突模型和矛盾冲突解决的可拓工程方法以及可支持鞋类产品概念设计的可拓评价决策模型;另一方面提出面向CAD的CACD的和谐化智能化研制思想,基于SolidWorks系统开发和谐智能计算机辅助鞋类产品概念设计系统,即人机合理分工、人机友好交互、人机智能结合CACD系统。     

鞋类产品和谐智能CACD系统研究

针对计算机辅助概念设计的瓶颈问题和关键技术,一方面给出鞋类产品的物元系统表示方法、鞋类产品概念设计中矛盾冲突模型和矛盾冲突解决的可拓工程方法以及可支持鞋类产品概念设计的可拓评价决策模型;另一方面提出面向CAD的CACD的和谐化智能化研制思想,基于SolidWorks系统开发和谐智能计算机辅助鞋类产品概念设计系统,即人机合理分工、人机友好交互、人机智能结合CACD系统。     

复杂产品概念设计方案的可拓决策

基于可拓学理论,提出一种用于复杂产品概念设计方案选型的多级可拓决策方法。首先根据人类菱形思维特点,建立产品概念设计评价的综合体系,然后利用可拓理论对方案设计中的各因素进行语义扩展,构造形式化的物元模型,通过关联度、优度计算,对各种备选方案进行排序。最后通过导弹选型实例给出该方法与模糊综合评价法的对比结果,表明其实用性和客观性。     

叉车液压系统集成设计方法研究

概念设计阶段的各种设计方法如公理设计法、可拓学方法、TRIZ等都有其优势,又有其局限性,在实际设计中应将各种设计方法集成起来解决设计问题.以叉车液压系统设计为例对此思想进行了介绍.根据公理设计中的独立公理进行了初始概念设计,根据信息公理进行了有关元件集成.利用TRIZ及可拓学方法分析设计存在的矛盾和冲突并加以解决,完成最终的方案设计.     

发散树思维方法在机械产品概念设计中的应用

阐述可拓学理论发散树思维方法在机械产品概念设计中的应用.将发散树思维的概念设计方法,应用于钢筋矫直切断机的转毂矫直机构的设计方案,而后根据已知的特征值,得出满足实际需求的转毂矫直机构初选概念设计方案,最终选择较为理想的设计方案.     

产品设计链管理及其关键技术研究

对产品设计链进行有效管理，可缩短产品上市时间，降低产品成本和提高产品质量。介绍了产品设计链的结构，提出了产品设计链模型和系统层次模型，论述了产品设计链中概念设计的产品建模方法，构建了概念设计阶段评价框架，介绍了设计链协同管理模型，并根据产品设计链的特点，提出采用蚁群算法与遗传算法相结合的方法，对设计链伙伴进行选择。     

可拓知识表示及知识库系统的开发

针对现有知识表示方法在智能设计中的局限,提出了一种基于可拓模型的知识表示方法.给出了该方法的定义、语法规范和存储结构.详细论述了基于可拓知识表示的菱形求解策略.包括可拓约束图的构建、物元拓展推理、关联函数计算和条件可拓集合的生成;开发了基于可拓知识表示及菱形求解策略的知识库系统.将该系统应用于水轮机选型设计,得到了比基于规则知识库系统更合理的结果,初步证明了可拓知识表示在解决智能设计知识表示问题时的可行性.     

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。     

基于能量转换的机械产品概念设计自动化研究与实现

提出了能量链原理，从设计本质的层面上指出，机械产品创新设计求解的本质过程即是选择合适的能量转换原理及确定支持相应能量转换的结构方案的过程。在广义定位原理与能量链原理的基础上，建立了相应的概念设计产品信息模型，构建了支持能量转换推理的机械产品概念设计过程模型以及支持功能结构自动映射过程的概念零件编码体系。介绍了基于该原理开发的概念设计CAD软件系统——DARFAD。     

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。     

基于功能基的产品概念设计模型研究

阐述了用于产品功能建模的功能基；描述了基本功能基的产品功能模型及元功能、功能对象等的表示方法；建立了元功能层、功能对象层、行为层和行为关系层的机械产品概念设计模型框架，能方便地进行产品概念设计。以实例设计对概念设计模型进行了说明。     

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。     

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。     

机械产品生长型设计过程的研究

产品概念设计自动化已成为机械设计领域研究的重点.首先引入了广义定位原理和功能表面的概念,而后将实际零部件中表现产品形状、结构的特定表面抽象为功能模式,支持概念结构生成;将生物生长的机理用于产品设计过程,通过功能表面的分解重构进行产品概念设计;给出了功能原型和原理库的数学表达.通过工程实例,验证了上述理论的有效性和实用性.     

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。     

计算机辅助概念设计研究

概念设计是整个产品开发周期中最重要的环节之一,它将决定产品的基本特征和主要框架。但由于在概念设计阶段主要的工作表现为对功能进行表示、维护和推理,而设计对象的几何信息却是不完全的,因此以几何信息为核心的传统ＣＡＤ系统对概念设计过程不能进行有效支持。针对这个问题,本文研究了ＣＡＤ系统支持概念设计过程的一些关键技术,包括功能建模和推理技术,以及计算机支持的概念设计过程和后续设计过程的集成技术。     

概念设计的功能结构求解Apriori算法

针对创新设计的要求,提出概念设计功能求解Apriori算法.分析概念设计中的功能求解映射.提出适应产品创新设计的概念设计求解映射模型.通过引入Apriori挖掘算法,完成设计功能向结构空间的映射.开发了概念设计自动求解映射系统,通过设计实例验证系统的可行性.