面向产品创新设计的CAD方法综述

对现有的与产品创新设计有关的ＣＡＤ方法从４个方面进行了分析和归纳,分析了各种方法的优缺点,以期为深入研究实用的、符合工程设计要求的产品创新设计ＣＡＤ方法提供有益的参考。     

面向产品创新设计的CAD

对现有的与产品创新设计有关的     

产品模块化设计中模块划分的多角度、分级特性讨论

一、概述 当今，市场需求向多样化、个性化方向发展。为了满足日益丰富且快速变化的市场需求，产品开发者要尽可能地加快产品的开发速度并提高产品的适应性。模块化设计方法为快速高效地开发系列化产品提供了有效手段。在模块化设计中，最基础也是十分重要的一步就是模块划分工作。模块划分的结果将直接影响到模块化产品的功能、性能和成本。为了得到合理的模块划分方案，设计者必须从自身的特定角度对产品的功能、结构以及各部分之间的关系做出全面细致的分析。1．模块划分的目的性模块划分具有很强的目的性。有些设计者进行模块划分主要…     

基于遗传算法的软硬件划分方法

针对SOC软硬件协同设计中的软硬件划分问题,首先构建了软硬件划分的系统模型,讨论了影响SOC性能的价格、执行时间、功耗、面积等因素及其相互关系。在此基础上,提出了一个旨在实现最优性价比的目标函数,并结合软硬件划分问题自身的特点对传统遗传算法的遗传操作进行了改进,在Matlab中进行了软硬件划分方法的仿真,仿真实验获得的结果有力地证明了算法的稳定性和有效性。同时,该算法在MPEG-2视频解码芯片设计中得到了实际应用,芯片设计的结果良好地反映了设计目标,证明了算法的实用性。     

多约束条件下定制产品模块划分方法

为解决定制设计过程中模块划分问题,提出多约束条件下模块划分方法,该方法以功能域、结构域、用户需求域为多约束条件,提出产品定制模块多约束划分准则,构建产品零部件功能关联性矩阵、结构性关联矩阵以及用户需求关联性矩阵,并采用层次分析法确定三种约束之间的权重系数,计算产品零部件两两之间模块化综合关联度。依据模块化综合关联度和阈值生成相应的模块划分方案。并以开关柜为实例,验证了该方法的可行性。     

基于组合遗传算法的产品形态创新设计研究*

通过分析组合原理与遗传算法在产品形态设计领域的应用现状与各自的优缺点,提出了一种利用组合原理与遗传算法在形态设计中的优点进行产品形态创新设计的混合算法,阐述了该算法的应用方式与步骤。通过一个洗衣机的实例验证了算法的可行性与实用性。结果显示,该算法能生成具有一定创新性的产品形态。     

基于复杂网络理论的产品结构模块划分方法

针对现有的产品结构模块划分方法的不足,将复杂网络理论中的社团结构 发现方法应用于产品结构模块的划分,提出了一种新的结构模块划分方法。产品的结构单元 作为网络的节点,有关联的结构单元对应的节点之间为网络的边,从而构建产品结构的网络 图,使用复杂网路理论中的社团结构发现方法—— GN 算法实现结构模块的划分。论文阐述 了基于GN 算法的模块划分的方法与步骤,在此基础上以汽车发动机的结构模块划分为例验 证了该方法的有效性和实用性,并对模块划分结果进行了分析,最后指出了今后进一步研究 的内容与方法。     

均匀设计抽样混合遗传算法求解图的二划分问题

遗传算法(GA)的运行机理及特点是具有定向制导的随机搜索技术,其定向制导的原则是:导向以高适应度模式为祖先的"家族"方向。以此结论为基础,利用均匀设计抽样(UDS)的理论和方法,对遗传算法中的交叉操作进行重新设计,并在分析图二划分问题特点的基础上,结合局部搜索策略,给出了一个求解图二划分问题的新遗传算法,称之为基于均匀设计抽样的混合遗传算法。最后将该算法与简单遗传算法和佳点集遗传算法进行比较。通过模拟比较,可以看出新算法不但提高了算法的求解速度和精度,而且避免了常有的早期收敛现象。     

一种有效的面向多目标软硬件划分的遗传算法

软硬件划分是软硬件协同设计的关键技术之一,划分结果对最终的设计方案有非常重要的影响。软硬件划分根据优化目标的数量,可分为单目标划分和多目标划分。多目标划分问题是一个NP-hard问题,一般不存在传统意义上的“最优解”,而是存在一组互不支配的Pareto最优解。遗传算法因其具有并行、群体搜索的特点而非常适于求解多目标优化问题。通过抽象描述将一个实际SOC设计问题转化为多目标软硬件划分问题,采用遗传算法便可获得最优设计方案。为克服过早收敛及加快搜索速度,改进了适应度函数的定义,通过自适应参数调整,加入惩罚函数的适应度定义,提高了进化速度,从而有效地获得了Pareto最优解集。在实际问题的应用中,多目标软硬件划分遗传算法是能有效求取平衡系统成本、硬件面积、功耗和时间特性的最优化方案。     

基于FCM的时间序列论域划分方法

随着社会的发展,人们对于数据预测的需求日益增加,模糊时间序列因其能够处理时间序列中含糊不清的数据而备受关注。从提高模型的预测精度角度来看,论域划分作为时间序列数据预测的第一步,作用至关重要。本文提出一种基于FCM的二次论域划分方法。该方法首先根据FCM聚类算法得到的聚类中心对论域进行一次划分,然后根据样本点空间分布的疏密程度不同对论域进行二次细化,实现不等分论域,最后通过对经典样本的预测证明方法的可行性。     

基于认知心理学的产品形态创新设计

运用认知心理学,分析了产品形态设计的创新认知过程,提出了以形态问题空间为基础的系统化创新思考方法。根据认知系统的模块化特征,建立了作为创新思考独立单元的思维模块,提出了通过创新思维模块链进行创新思考的具体方法。     

改进的大规模本体分块与映射方法

针对当前大规模本体映射分块结果不精确的问题,提出一种改进的大规模本体分块与映射方法。对本体进行预处理,把本体表示为有向无环图,将本体分块问题转换为图分割问题。采用基于遗传算法的GPO算法对有向无环图进行分块,利用基于本体块结构和参考点相结合的策略找到正确的块映射。实验结果表明,改进映射方法的分块与映射质量较优。     

高校专业大类分流算法设计与系统应用

专业大类分流工作是我国高校教学管理过程中一项重要工作.目前我国很多高校专业大类分流工作才刚刚起步,分流过程大多采用人工分流的方式完成,任务繁重、花费时间、还容易出错,工作效率低.为解决这些问题,提出了设计和开发高校专业大类分流信息系统,通过设计填报志愿模块、大类分流模块和专业分班模块,探讨大类分流录取算法和专业分班录取算法,并将信息系统应用于高校实际需求.应用效果表明,高校专业大类分流信息系统解决了高校分流工作的实际问题,减少了失误、节省了人力、节约了时间.     

基于时空分区聚簇的海量时空数据性能优化方法研究

时空一体化的海量数据管理及相应的时序分析能力是新一代GIS软件体系的重要研究目标之一。当前，基于无缝海量大表的空间及时态空间数据的存取效率亟待提高。为了对海量时空数据进行有效管理和提高时空检索效率，以扩充关系型时空模型为基础，对大型对象一关系型数据库平台所提供的数据分区与聚簇方法进行了时空维的扩展，提出了基于时空分区聚簇（spatio-temporal partition clustering，STPC）的海量时空数据性能优化方法。基于2GB～60GB的单表所进行的检索效率对比测试结果表明，STPC机制较普通的数据组织方式时空检索效率平均提高了10．1％。     

环境意识模块化产品体系结构的设计优化方法

针对传统模块化设计趋向于处理产品的功能和结构,易导致产品模块化方案环境因素考虑不足的问题,基于设计结构矩阵(DSM)、成组遗传算法(GGA)和最小描述长度(MDL)进行环境意识产品模块化体系结构设计优化.首先提出了环境意识模块化设计模型;然后从组件的功能、结构、寿命、材料和回收属性建模加权的数值化DSM;再设计整数编码GGA,以MDL为优化目标进行组件聚类;最后依据组件调节方式分析各模块的连续和离散调节属性.通过掩护式液压支架的模块规划实例和设计方案对比,证明了文中设计方法的有效性;与其他DSM聚类算法的对比和敏感度分析结果,验证了所提出GGA的效率和鲁棒特征.     

基于模板的SoC结构自动划分方法

针对SoC芯片设计中的系统划分问题,提出一种面向应用的系统结构自动划分方法--基于模板的系统划分方法,并开发了系统划分工具--TBPS.基于模板的系统划分方法通过提取应用描述中的相似结构,并使用相似结构划分系统,最终得到一个尽量复用的系统结构.系统的相似结构划分采用遗传算法实现最优覆盖的搜索,并使用贪婪算法实现资源配置和任务调度.与已有的在系统划分中事先设定目标结构方法不同,文中方法可以根据应用的特点自动生成划分的结构.采用该方法及TBPS实现了应用描述到系统结构的自动划分.实验结果表明了TBPS对数据处理为主的应用划分的有效性.     

基于均匀分割的多种群并行遗传算法

针对标准遗传算法在处理多峰函数优化问题时易出现的成熟前收敛现象，在讨论了模式样本分布特点的基础上，提出了一种通过均匀分割对种群分类的多种群并行遗传算法。由均匀分割可以得到几个既不重叠又都能反映函数整体性质的子空间，在这些子空间上并行搜索最优解，同时将每一代在各自空间上搜索到的优秀个体集中在一起，进而在全空间上搜索最优解的具体位置。由于在这些子空间上的搜索是彼此独立的，所以同时发生“早熟”现象的机会大大降低。理论分析和对多峰函数的仿真结果均表明，该算法在不影响收敛速度的条件下，发生成熟前收敛的概率明显下降。     

浅谈产品的创新设计

在现代工业产品设计中,设计创意与创新设计对产品设计的成功起着举足轻重的作用,设计师的创意与创新设计能使其设计的工业产品给大众留有深刻的印象,因为新奇能给予人很深的印象,此论文谈及了设计的表现基础,同时对一些名师的设计进行了分析,使大家更加了解到工业设计中的创意与创新对工业产品的作用,希望通过此论文的学习,使大家能更多的了解创意与创新设计,并能在以后的设计中突发其想,做出更多优秀新奇的工业产品设计。     

遗传算法程序的模块化设计

随着优化问题的复杂化和优化对象的多样化，对优化方法的主要实现形式－计算机程序设计提出了更高的要求，这里分析了一种进化算法－遗传算法特点，给出一种通用性与计算效率并重的模块化程序设计方法，在不同类型的优化问题中均能取得性能良好的解，在工程计算领域有很强的应用价值，目前已应用于网络图优化，生产作业排序等方面。