机械产品概念设计多层次混合映射功能求解框架

根据机械产品概念设计的特点,归纳总结了概念设计过程中普遍存在于功能、行为和载体之间的七种基本映射单元类型:通过建立不同基本映射单元类型之间的逻辑联系构造了多层次混合映射功能求解框架;讨论了该框架与现有功能求解模型之间的关系。以对服装行业中的功能需求——“结合面料”进行求解为例,对所提出的多层次混合映射求解框架的有效性进行说明。     

按单设计型复杂产品多层次配置设计方法研究

在分析按单装配型配置系统不足的基础上,提出一种按单设计型复杂产品多层次配置的设计方法.根据客户需求,基于预定义的产品族平台,针对按单设计型产品不同类型模块特点,应用不同层次的配置规则进行模块的多层次配置,并对配置结果进行校验,得到满足用户需求的产品设计方案,作为订单产品设计的基础.     

基于公理化设计的产品方案设计可拓配置模型

针对具有多层次、多属性、创造性的产品方案设计配置,提出了一种基于公理化设计和可拓理论的复杂产品方案设计可拓配置模型。该模型通过设计实例建立复杂产品方案设计的公理化设计框架,从而对设计对象进行可拓变换、可拓数据挖掘并建立关联函数,提出了产品方案发散式可拓设计方法与蕴含式可拓设计方法,给出了产品方案设计可拓配置模型与算法实现过程。最后,通过实例对模型的有效性和可操作性进行了验证。     

公理化设计功能--结构映射方法研究

公理化设计为产品的功能-结构映射提供了一种框架,引导设计人员从功能域到结构域的映射。本文提出了一种从功能域到结构域具体的实现方法,通过建立映射模型,用最优化方法求解模型。同时,该方法还将公理化设计和参数化设计进行了集成。     

基于本体映射的产品配置模型自动获取

在研究和分析现有用户需求理解方法的不足的基础上，提出了一种基于本体映射的用户需求知识向产品配置知识自动转换的方法。讨论了用户需求本体和产品配置本体，给出了基于本体的用户需求模型和产品配置模型，建立了本体映射规则，提出了以本体映射、知识映射、模型映射三层映射模式为核心的产品配置模型建模框架，并给出了产品配置模型获取算法。     

基于自动机的可配置产品功构映射过程研究

针对现有可配置产品功能结构域映射实现方法的局限性,给出了面向配置设计的产品功构模型知识表达.根据模型层次节点功构单元间结构特征,提出了基于半环赋权自动机的单约束线结构产品功构模型功能结构域映射实现方法;按照"析取-合取"策略,运用自动机析取、同效、去冗余性等方法将多约束树型产品功构模型析取为若干相对独立的线结构产品功构模型,按单约束线结构产品功构模型映射方法求解,将所有解运用"合取"方法,实现了多约束树型产品功构模型功构映射.最后,通过在液压机配置设计功能结构映射中的应用,表明了上述方法的有效性.     

基于公理化设计理论的并行设计研究

介绍了公理化设计理论基础，提出了基于公理化设计理论的并行设计模型，分析了并行设计中约束类型和特点以及决策的必要性和方法，讨论了域之间的“之”字形映射方式以及设计矩阵的形式与设计类型之间的关系，为计算机支持并行设计提供了理论基础。     

递归化产品配置设计技术研究

运用递归思想,研究了产品配置设计技术.首先定义了产品配置设计单元,并根据产品配置设计单元间的递归逻辑关系,生成了产品配置模板;其次,通过提取配置信息中的新零部件实例和规则知识,实现了配置知识的递归组织;最后在递归定义产品配置设计过程的基础上,分析了配置递归循环的层次性,拓展了产品配置设计外延,实现了递归化产品配置设计技术.该技术在大型电除尘装备的配置设计中得到了实际应用,有效地提高了产品设计效率.     

基于公理化设计与TRIZ集成的产品创新设计模型

公理化设计和TRIZ是2种重要的设计方法.首先对公理化设计和TRIZ进行了阐述,然后在分析二者的优缺点和互补性的基础上,建立了公理化设计与TRIZ集成的产品创新设计模型,最后用实例详细说明了利用集成模型进行产品创新设计的过程.     

面向配置设计的产品功构单元粒度划分方法

针对现有模糊聚类方法在粒度划分实现过程中存在问题,基于构建面向配置设计的产品功构模型,通过对模糊C均值算法中随机初始化策略进行改进,研究功构单元粒度划分方法,并结合产品配置设计过程中需求映射及实例映射特点,根据公理化设计原理探讨了基于信息熵的聚类评价函数构造。最后,结合项目实施给出该方法在电梯制造业中的典型应用实例。系统实现及结果表明提出方法的有效性,为面向配置设计的产品族构建提供另一种数值计算方法。     

集成TRIZ的机加夹具方案公理化设计

目前在制造企业中,机加夹具方案设计多依赖于设计者的经验,对已有夹具实例的重用度不高,整个方案设计过程缺乏科学的理论框架作为指导。针对该问题,将公理设计(AD)理论和发明问题解决理论(TRIZ)相结合,提出了集成TRIZ的机加夹具方案公理化设计方法。在构建机加夹具多级实例库的基础上,设计了机加夹具功能-结构分解与映射算法,将夹具方案生成过程转化为基于功能需求检索多级夹具实例的过程,从而可快速生成机加夹具初始方案,之后运用AD独立公理对初始方案进行耦合性分析,确定存在耦合的夹具功能;通过构建机加夹具方案设计属性与TRIZ冲突矩阵39个工程参数之间的关联表,将耦合夹具功能快速转化为TRIZ工程参数,并运用TRIZ冲突消解工具解决机加夹具方案中的功能耦合问题;提出了基于模糊信息公理的机加夹具方案评价方法,分别计算定性和定量的夹具评价指标的信息量,为夹具方案的优选提供科学的决策依据。最后以某航空发动机机匣铣削夹具的方案设计为例,验证了所提方法的有效性和可行性。     

机械机构构型的设计方法

在我国科学技术不断进步和发展下,机械行业也取得了非常大的发展.不过在发展的同时,需要解决的问题也变的越来越多样化,对机构构型的要求也越来越高.为了更好的解决生产过程中遇到的问题,就需要不断的对机械机构构型的设计方法进行改进,从而促进机械行业的发展,提高机械构型的性能,提升机械产品的工作效率,节省能耗.基于此对机械结构构型的设计方法进行探讨.     

可重构模块化机器人构形设计

提出了一种基于遗传算法可重构机器人的设计方法，使用结构构形图表达可重构机器人的构形，设计了一套遗传操作算子。根据提出的设计方法设计了一个三自由度的机器人构形。     

基于虚拟接口的产品族配置建模

建立完善合理的配置模型是实现产品快速配置设计的基础,针对目前在配置模型的建模方法上存在的不足,提出了基于虚拟接口的产品族建模方法,建立了产品族配置模型;通过对虚拟接口的优点、连接方式、参数设置以及接口的约束表达等方面的深入探讨,建立了零件族配置模型以及部件族配置模型,并给出了产品族配置模型的具体建模过程,基于虚拟接口建立起来的配置模型更易于表达和理解,增强了产品的变型能力和可配置性,解决了困绕配置设计的适应性技术难题。     

混合型柔性铰链构型设计与柔度建模

通过将对称型柔性铰链进行分段和命名,提出一种基于柔性铰链基段和镜像段串联组合的混合型柔性铰链构型设计方法。基于卡式第二定理,将基段柔度建模转化成与其槽口形状函数有关的定积分问题。推导得到镜像段与其基段间的柔度映射和多段基段的柔度矩阵,进而构建出形式统一的两段混合型柔性铰链通用柔度和精度模型。选取圆锥曲线、矩形梁和棱台型基段类型,基于组合设计共获得96种新型混合型柔性铰链。结合具体算例和借助有限元验证理论模型的正确性,并对所设计和现有的柔性铰链构型性能统一进行评价分析。研究工作可为柔性铰链构型优选和特性评价提供理论指导。     

公理化设计理论研究及其应用进展

公理化设计适用于所有设计,如产品、过程、系统、软件、组织、材料和商业计划等,是其它设计理论和方法的基础。在简述公理化设计理论的基础上,详细分析了稳键设计、并行设计、质量功能配置等设计理论和方法的特点．阐明了其与公理化设计理论之间的关系,并介绍了公理化设计软件的性能以及公理化设计理论研究和应用的现状。     

基于动态设计结构矩阵的复杂产品配置过程规划技术

为降低复杂产品配置任务间的耦合程度,减少配置过程的迭代次数,优化产品配置设计过程,以动态设计结构矩阵(Design structure matrix,DSM)为工具研究了产品配置过程的规划技术。研究基于数据流图的产品配置过程任务建模,在此基础上通过映射得到配置过程DSM,并将其拓展为三视图结构,通过视图间的双重映射获得配置过程动态DSM,使客户需求和最新配置知识在产品配置过程中得以动态反映。用矩阵的分解和撕裂算法对配置过程进行规划,重组配置任务,优化任务执行次序,为协同配置设计任务分配提供基础。以大型电除尘装备为例子分析配置设计过程规划技术的具体实现。     

汽车差速器结构设计、三维建模与虚拟装配研究

简述了依据汽车设计规范对差速器各零件进行结构设计的主要思路，给出了在Pro／E软件中基于特征创建差速器各零件三维模型的思路与结果，阐述了建立差速器三维装配模型的方法和主要步骤。差速器各零件三维精确建模有助于提高其零件的数控加工精度，三维虚拟装配则有助于及时发现和解决结构设计中的问题，从而缩短差速器产品的研发周期，降低设计成本。     

基于本体的产品配置建模研究

完善的产品配置模型是构建企业高效配置系统的基础和管理产品族的有效途径。针对目前在配置建模方面存在的一些问题,提出了基于本体的配置建模方法,建立了产品配置元模型;应用配置本体的基本概念,如构件、功能、资源、关系、端口以及约束等,对产品进行配置建模,从而使配置模型易于表达和理解。给出了产品配置建模的一般过程,并应用面向对象的方法表达配置模型。最后以电脑的配置建模为例说明了本文的主要思想。