面向人机协同的计算机辅助创新设计系统开发

计算机辅助创新设计系统是设计人员实现快速产品创新开发的重要支持工具。通过分析现有系统的优势与不足,提出人机协同设计的系统开发思想。基于这一思想,分析影响设计者创造力的可控因素,提出系统的基本构成要素,包括知识库系统、信息检索系统、概念设计空间及创造性思维方法,并描述了系统应具备的基本功能,包括支持设计问题外部表征、支持问题空间表象化、支持设计者工作记忆的扩展。最后,阐述了系统的功能构架及系统的开发技术,并给出原型系统的部分运行实例。     

面向人机协同的机械产品创新设计研究

人机协同是人工智能中的重要部分,基于机械产品创新设计机理,提出了在人机协同背景下,面向人机协同的机械产品创新设计的可拓模型。并以人工智能与产品的现实需求提出了实现面向人机协同的创新产品设计的三大策略:增强用户体验、遵循普适化与自然性、智能化与可移动化原则,并充分地运用可拓模型。     

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。     

基于工业设计的装备制造业产品创新开发策略

通过对人机工程学、产品语义学、技术审美学、品牌文化构建等交叉融合和综合分析,指出应准确有效地将工业设计的理念和方法应用到装备制造业产品创新开发中,建立相关的设计原则,提出以发明专利以及概念设计库等为重点目标的装备制造业产品创新开发的策略。     

人机协同的交互进化产品概念设计方法研究

为解决当前进化算法尚难完全模拟人类智能进行产品概念设计这一问题,提出了一种结合人机智能的交互协同进化方法,进行产品概念设计.利用面向对象与数据库两种技术,实现了产品设计的柔性建模,并借助交互可视化技术,使设计师通过对变量、约束、进化策略与目标权值的动态调整,在建模、搜索与评价的设计全过程实现人机协同的交互进化.最后,利用遗传算法与基于实例的推理技术,开发了人机协同的交互进化产品概念设计系统,并将其应用于注塑模结构优化设计,实例验证了该方法的有效性.     

协同概念设计中的管理技术与系统开发

概念设计是产品开发过程的一个重要环节,为支持网络环境下的协同概念计,本文在分析异地协同概念设计过程的基础上,提出了一种支持并行工程的对产品概念设计过程进行管理的软件系统框架,并对其中的用户管理、基于实例的求解过程管理以及网上协作过程的管理作了进一步的分析,初步构造了一个可行的并行化的功能驱动的概念设计过程管理机制。     

基于数据挖掘的产品概念设计建模研究

在产品概念设计过程中，引入数据挖掘技术和方法，提出了基于数据挖掘的全息虚拟产品概念设计模型，开发了数据挖掘工具，建立了面向产品概念设计方案生成的数据仓库；研究建立决策树算法的数据挖掘模型，以支持度为目标，实现从所建立的机械产品库、设计规则库、领域知识库中挖掘相关数据、信息和知识，从而极大地支持机械产品方案创新设计过程。以机床传动机构设计为例，说明了采用决策树方法的数据挖掘模型来实现机械产品概念设计的功能结构映射过程。     

全参数化概念车身协同开发与快速化结构设计研究

针对汽车开发的概念设计阶段传统方法设计周期长、方案优化过程慢的问题,提出全参数化概念车身协同开发设计流程和快速化结构设计技术。建立了某公司系列车型参数化模型数据库;利用模块化建模技术,快速建立了某车型全参数化概念车身模型,并论证了该模型的计算精度满足工程实际要求。以某新车型白车身开发为例,论证了全参数化概念车身协同开发设计流程的高效性和快速化结构设计技术指导概念车身开发设计的可行性。     

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。     

模型驱动复杂机电系统软件与物理并行概念设计

并行设计是机电一体化系统概念设计的重要发展趋势,而软件作为复杂机电系统的重要组成部分,其早期设计通常与物理子系统串行开展,这极大限制了软件设计空间并导致严重的早期设计缺陷。为在复杂机电系统概念设计阶段实现软件与物理子系统的并行设计,提出了一种基于SysML的模型驱动软件与物理并行概念设计方法。将基于流的物理功能表示与基于数据/控制流图的软件功能表示相结合,提出了基于SysML的混合功能模型,通过该模型驱动软件与物理子系统设计的并行开展。在物理设计方面,基于功能效应匹配及时序规则模板实现带隐含时序约束的工作原理检索与筛选;在软件设计方面,基于分布式控制应用设计模式提出软件组件及其行为模型自动生成方法。最后,以移动机器人系统为例,展示了复杂机电系统软件与物理并行概念设计过程。     

A process-oriented approach to modeling the conceptual design of aircraft assembly lines

The need to develop methods and software applications to support the design of assembly lines is academically and industrially acknowledged. This paper focuses on the conceptual design of aeronautical assembly lines. A model is proposed to represent the process to design an aerostructure assembly line at the conceptual design phase and the knowledge requirements to support such process. The conceptual design process is documented in an Integrated Definition for Function Modeling model and the knowledge model is documented in Unified Modeling Language. The model provides a starting point in the formalization of the assembly line conceptual design. The objective is to use such model for the development of a knowledge-based application prototype in an industrially used software system.     

基于多代理技术的产品概念设计系统的实现

产品概念设计是产品设计开发过程中的最重要的阶段,在提出一个概念设计过程模型的基础上,采用分布式,分层多代理技术,提出了一种产品概念设计系统结构,并探讨了其实现的工作机理,从而为最终开发出产品概念设计的计算机软件支持工具打下良好的基础。     

网格环境下复杂产品概念设计技术研究

在研究分布式协同产品概念设计系统的基础上,将网格技术、代理和可扩展标记语言技术相融合,以解决分布式环境下多领域设计的协作、模型数据的集成和共享等问题,提高了产品概念设计系统的鲁棒性和问题求解的有效性。从复杂产品概念设计的过程,分析了系统的需求,建立了基于网格服务的复杂产品概念设计系统,阐明了系统的组织结构、通信方式、工作原理和工作流程,给出了产品概念设计支撑平台中涉及的机械、电子、控制和软件等领域的智能代理的统一描述,构建了一个支持分布、异构的多领域协同工作的产品概念设计支撑平台,展望了概念设计技术在仿真系统中的进一步应用。     

机械产品概念设计方案生成技术研究及软件系统开发

概念设计方案生成被认为是产品概念设计中最为关键的技术。它是决定产品最终质量、市场竞争力以及企业获利最为重要的因素。本文基于公理化设计 (AxiomaticDesign)理论 ,讨论了机械产品概念设计方案生成的关键技术和实现策略 ,并介绍了相应的软件系统开发     

复合功能产品概念设计循环求解过程及其实现

复合功能产品概念设计过程中,辅助功能的生成和求解往往伴随着目的功能的求解及其解的完善过程逐步得以实现;基于这一实际情况,提出了一种产品功能、效应、作用原理和结构方案循环交叉求解的计算机辅助概念设计进程模型,这一模型包含分解映射、求解映射和衍生映射3种映射模式和12种映射关系。分析了单一功能与复合功能各自求解进程,研究了接口表达、匹配及功能推理等循环求解关键实现技术,开发了一个面向复合功能产品的概念设计自动化原型系统,以硬币分离机的概念设计为例进行了验证。     

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。     

面向概念方案设计的三维实体零件库的建立

介绍了产品的设计方法．分析概念方案设计方法的特点和基于该方法的三维零件库的特点。建立了基于概念方案设计的参数驱动零件模型．在自主开发的三维CAD软件系统环境下．应用VC＋＋实现了服务于机械系统概念设计的参数化零件库；将参数化零件库分为两类，详细说明了用户自定义零件库和常用传动零件库的创建、显示原理和简便的管理操作，并应用在机械产品装配环境中。     

概念设计中的三维公差与结构同步设计研究

为支持产品概念设计的多结构方案优选和成本优化,提出了在概念设计阶段进行公差设计的思想。给出了指导概念结构设计的生长型设计过程模型,应用旋量对功能表面间的几何约束进行分析;在公差表示模型的基础上,自动选择基准框架,生成三维公差链并进行设计计算;开发了相应的软件系统支持设计过程。应用实例表明,公差与结构同步设计能有效地减少设计方案的反复修改,提高了设计的效率和质量,对CAD/CAM集成具有重要意义。     

Fusion法在概念设计评价软件开发中的应用

方案评价是概念设计进程中的一个重要阶段。本文在介绍第二代面向对象方法Ｆｕｓｉｏｎ 法的基础上,对评价软件进行了系统分析,从而生成了该系统软件的需求规格说明。