基于技术系统进化及物场变换的功能裁剪方法

为增强改进型设计过程中系统功能重构的针对性和指引性、提高创新设计的效率,结合产品生命周期理论,提出一种基于技术系统进化和物场变换的功能裁剪方法.面向消除有害作用、功能简化、功能增益的不同目标,以提高系统理想度和功能理想化策略为指导,基于技术系统进化法则提取了10条功能裁剪规则;结合组件相对功能价值分析和破坏系统完备性趋势,确定裁剪对象及优先级;面向生命周期不同阶段产品,以物场模型及技术系统的进化趋势为方向,应用功能裁剪规则指导物场模型变换重构,实现有用功能重组.基于上述方法构建流程化的功能裁剪设计模型,结合秸秆燃料成型机改进设计实例验证了模型的有效性.     

TRIZ辅助多层次裁剪方法集构建

裁剪方法利用系统内部及超系统资源解决问题,这一特点促使了产品结构简化和成本降低。现有裁剪方法是规则导引下设计者的主观分析过程,这在某种程度上限制了裁剪操作简化和方案解获取。以裁剪本质和实现方式为约束条件,以TRIZ中基于知识的发明问题解决原理和规律为知识源,确定了基于知识的裁剪方法,对裁剪过程中系统有用功能分配形成客观知识原理启发。将其与现有裁剪方法有效结合,形成主观分析与客观原理启发优势互补的多层次、多角度裁剪方法集。并在此基础上提出基于裁剪方法集的裁剪创新设计过程模型。900 t双导梁式架桥机创新设计实例对其有效性进行了验证。     

面向系统资源挖掘的FBS与发明原理辅助裁剪创新方法

深层次挖掘系统潜在可用资源是裁剪创新设计过程中系统有用功能进行重组的核心，是通过裁剪方法获取高质量解决方案的难点和关键。首先引入“功能-行为-结构”模型(function-behavior-structure,FBS)对系统元件知识进行表征，运用功能、行为、结构相似度计算检索系统内潜在可用资源；其次通过计算资源相似度及分析元件间功能、行为、结构关联关系确定潜在资源的最优衍生路径；最后建立FBS模型与发明原理集成的辅助资源衍生过程，为裁剪过程中的资源衍生提供更具体、可操作性强的知识；在此基础上构建面向系统潜在可用资源挖掘的裁剪创新设计过程模型,应用该方法对4C注胶辅助装置进行创新设计，验证了该方法的有效性。     

基于功能裁剪的产品平台进化设计

随着技术发展和用户需求的不断变化,一成不变的产品平台会成为新产品开发的阻碍,需要适时做出调整,甚至重新设计。按照产品平台组成模块演化的原理,平台进化主要表现为平台模块的添加、去除、替换。实施产品平台进化设计需要确定哪些模块需要发生哪些变化,这与TRIZ中应用功能裁剪进行产品改进设计时需要处理的问题是一致的,基于此提出基于功能裁剪的产品平台进化设计方法。通过构建模块化产品平台的功能模型并结合价值-通用度分析确定裁剪模块;利用功能资源分析对原有裁剪规则进行了完善和补充,提出面向产品平台进化的裁剪规则;建立了基于功能裁剪的产品平台进化过程模型。     

基于理想化分析的递进式裁剪方法

为了启发和引导设计者在裁剪过程中有效地利用资源,加速系统理想化进程,针对现有裁剪方法由于盲目性和不连贯性出现的效率低和方案获取受到限制等缺点,提出了基于理想化分析的递进式裁剪方法。首先基于理想化分析方法确定出裁剪元件,然后从裁剪该元件开始,构建出了一种系统全面的有用功能分配方法。该方法先对单元件进行裁剪,后扩展到对冲突区域进行裁剪,即系统进行递进式裁剪,能够试验出不同层次的裁剪方案。最后以售粮机的设计与改进为例,应用基于该方法开发的计算机辅助裁剪软件,完成了售粮机递进式裁剪过程。     

标准解辅助多层次系统资源衍生的裁剪方法研究

准确挖掘出系统内及超系统的可用资源进行系统有用功能重组是高质量裁剪创新设计的关键,其中潜在可用资源的挖掘是难点及重点。通过构建资源-属性列表实现系统可直接应用资源搜索;以物质属性为约束,提出基于资源相似度的潜在可用资源挖掘方法。基于功能类型重构标准解,以标准解为知识源辅助实现系统可用资源衍生;构建标准解-属性列表,基于标准解与资源属性二次属性相似度对比,引入外加资源实现系统可用资源重构。以此形成标准解辅助多层次系统可用资源衍生的系统化方法。最后以机械式水果采摘杆实例验证了该裁剪方法的可行性和有效性。     

融合功能倒推与裁剪法的系统创新设计方法*

裁剪法是产品改进创新的重要方法,而功能分析是实施裁剪的基础。对于复杂机械系统,功能分析常常面临组件层级难以确定的问题,依赖设计者个人理解和经验判断,操作上存在较大的主观性,不同设计者分析过程和结果往往差异较大。为提高功能分析客观可操作性,基于逆向工程思维,提出了由系统目标向系统内部组件逐步遍历的功能倒推分析法。该方法专注于接触界面,从系统主要功能的目标对象开始,通过相互作用分析倒推功能载体,逐层循环迭代倒推直至遍历所有组件。进一步,结合功能倒推分析法与裁剪法,运用TRIZ问题求解工具,建立系统重构创新设计过程模型。最后,以钢轨铣磨车磨装置为例进行系统重构创新设计,验证了功能倒推分析法和系统重构创新设计方法的实用性和有效性。     

基于功能分析的技术系统裁剪方法

裁剪是TRIZ理论中一种发明问题的解决工具,广泛应用于产品创新及技术系统优化过程.功能分析是应用裁剪方法的基础.从功能的定义、功能分析过程入手,讨论了4种技术系统裁剪策略的应用,分析了技术系统裁剪的一般步骤,并通过具体应用实例说明了裁剪方法的有效性.     

基于激进式裁剪的产品突破性创新设计过程

产品的突破性创新可使得其性能大幅提升,成本急剧下降,并提高系统理想化水平。为了提高突破性创新的效率,解决设想产生的问题,将激进式裁剪方法用于产品开发的模糊前端阶段,通过功能分析和根原因分析确定裁剪对象,实施裁剪,利用标准解、进化趋势及效应等创新方法辅助进行功能重组,进而产生突破性创新设想。构建了产品的突破性创新过程模型,并应用该模型进行自动出货机的创新设计,验证了所提出方法的有效性和实用性。     

气动定长裁剪装置PLC动作控制

设计了一款气压驱动式的定长裁剪装置,该装置动力采用气压驱动,执行元件为机械手,控制元件为PLC程序模块。文中主要介绍了裁剪装置的整机平面结构、机械手完成的运动周期以及气压回路设计与气缸驱动功能实现过程,最后基于PLC梯形图程序完成对机械手的多自由度动作顺序控制。     

转子轴花键的铣削

介绍了利用大径定心的花键轴花键的实用加工方法。     

基于ASP的VPDM系统研究

分析了虚拟企业对虚拟产品数据管理（VPDM）的需求，结合ASP模式的先进实施理念，提出了基于ASP模式的VPDM系统概念；分析了VPDM与传统PDM之间的区别；并基于B／W／D三段式结构，阐述了基于ASP模式的VPDM体系结构；最后讨论实现该系统的方法和一些关键技术。     

管路液力冲击的解析研究

分析阀门开闭引起管路液力冲击的机理,计算换向阀换向时管路实际压力冲击突变值及换向阀阀芯所受液动力并进行实验验证。     

基于MATLAB仿真的SVPWM技术研究

为了给交流异步电机伺服系统提供必要的设计数据,根据SVPWM的基本原理和实现算法,基于MATLAB/Simulink平台搭建了SVPWM仿真模型,将该模型应用到异步电机的矢量控制系统中进行了仿真。结果表明,SVPWM控制方式提高了整个系统运行的稳定性和可靠性。     

滚子表面缺陷分析

采用金相分析以及扫描电镜、能谱分析等试验方法对滚子表面缺陷进行了分析.结果表明:滚子表面的麻坑(黑点)缺陷是腐蚀坑,主要是由于热处理炉保护气氛不纯,滚子在高温状态下产生表面腐蚀而形成.     

基于插值法的计量泵流量控制算法研究

针对目前国产计量泵实际流量显示不直观、计量精度低等问题,分别用分段插值、拉格朗日插值、牛顿插值、三次样条插值4种算法,对不同压力下多种型号的计量泵实际流量和频率之间的关系进行了理论研究,并用线性回归分析法对所得计算结果进行了分析。分析结果表明,分段插值算法所得标准误差最小,残差图中的离散性最明显,置信区间最小,更真实的反映了实际流量和频率的关系,可大大提高计量泵的计量精度,适合用作计量泵控制器流量控制算法。     

单片机应用系统研究——轮式移动机器人控制系统设计与研究

机器人的移动方式有很多种,但大致就分为两种:车轮式和足步式两种.本文从轮式移动机器人(WMR)的体系结构出发,重点设计了机器人移动控制系统的硬件、软件平台.首先,通过对非完整轮式移动结构和直流伺服电机模型的分析,建立了移动机器人的控制系统模型.其次,设计了基于AVR微控制器(AT90S8515)的移动控制系统,其中主要包括PWM功率驱动、测速单元和串行通讯模块等;对机器人速度、位置控制采用模糊PID算法,较好地克服了移动机器人模型的不确定性、转速位置控制要求的多变和环境改变等因素的影响.程序使用ICCAVR C语言编写,在AVR SUDIO调试软件中用ICE200仿真.     

基于B/S结构在线监控研究应用

简述了DCOM、ActiveX等组件模型,结合ASP技术在Internet/Intranet环境下实现了基于Browser/Server结构锅炉在线监控.该系统在DCOM技术基础上通过ADO编程实现数据传输和访问,结合ASP和ActiveX控件技术实现动态发布和在线监测.     

电火花成形机床微细加工相关探索

首先简要介绍了电火花微细加工目前的发展状况。并概括地分析了商品电火花成形机用于微细加工所具有的一些特殊优势。最后通过微轴的加工实例来证实其进行实用微细加工的可行性。     

基于时间序列电流偏差因子的电源-电弧系统稳定性研究

运用偏微分近似理论,在考虑焊接外电路动态全负载情况下,对电源-电弧系统稳定性进行了模型刻画,得出系统稳定系数的数学解析式,依此定性并量化分析了系统稳定性的基本条件和最优条件。在此基础上,采用电流偏差相对转换方法,获得了动态电流偏差因子的时间序列解析表达式,进而通过偏差衰减时间方式来量化分析系统的稳定性。实验的电压与电流波形分析结果与动态电流偏差因子量化结果一致。