基于改进SBF模型的类比设计过程研究

类比设计是利用已有系统的问题解决方案或过程解决相似系统目标问题的创新设计方法。知识表征是类比设计的重要环节,为类比源检索和类比映射提供基础。针对结构-行为-功能(SBF)模型的不足,提出了改进的SBF建模规则,以更合理地表征设计知识。在此基础上,提出功能相似匹配和行为相似匹配的类比源检索方法,及以行为和结构映射为核心的4种类比映射路径,从而形成系统化的类比设计过程模型。该方法有助于设计者扩展设计空间,提高产品创新设计的效率。最后,以双导梁式架桥机的改进设计为例,验证上述研究的可用性和有效性。     

多生物效应技术实现方法研究

经亿万年进化的生物已经具备了完善的结构、性状、原理和行为等生物特性,这些特性能为现实多种复杂问题提供有效解决机制。生物为产品设计尤其是仿生设计提供了原始素材,是创新的灵感之源。为充分利用已知的生物原型,进行系统化的产品仿生技术结构设计。建立多生物效应的描述模型,基于灰色聚类提出了生物—技术系统的特征聚类方法;研究生物功能技术实现的类比方法,提出了基于属性的生物-技术功能映射模型及多生物效应驱动的产品原理解构建过程,给出了基于特征聚类的多生物效应技术实现方式;集成上述研究成果形成了面向产品系统设计的多生物效应技术求解模型,并以纽扣电池扣圈装置创新设计为例,验证了本方法的有效性。     

基于ADAMS的某悬架系统优化设计

根据给定的技术参数,应用ADAMS/Car建立了某微型车的麦弗逊前悬架虚拟样机模型,对悬架系统进行K-C仿真试验,分析了车轮跳动对前轮定位参数的影响.根据仿真试验结果,利用ADAMS/Insight模块对该悬架的部分硬点位置及悬架特性参数进行了优化.优化结果表明,所做的优化设计正确有效,改善了悬架系统的运动学特性.     

干硬性混凝土振动液化数值分析

在干硬性混凝土振动液化过程中颗粒速度是影响其效果的关键因素,而振动频率和振幅直接影响颗粒速度。研究振动频率和振幅对干硬性混凝土液化效果的影响。首先,基于离散元素法构建混合料颗粒的动力学模型。其次,搭建多用途离散元素法建模软件仿真实验平台。最后,对颗粒速度进行分析和对比。结果表明,若要使干硬性混凝土达到更好的液化效果,振动频率为50 Hz时,可用振幅为0.6 mm～0.8 mm,理想振幅为0.6 mm～0.7 mm;振动频率为75Hz时,可用振幅为0.3 mm～0.7 mm,理想振幅为0.3 mm～0.5 mm;振动频率为100 Hz时,可用振幅为0.2 mm～0.4 mm,理想振幅为0.2 mm。     

基于技术进化趋势的裁剪方法研究

裁剪是TRIZ中一种有效解决问题的方法,其通过删除问题元件,重组系统有用功能进行产品创新设计,达到简化系统与优化产品的目的.为了启发和引导设计者在裁剪过程中有效地利用资源,在使用裁剪规则引导创新设计的基础上,以具有预测性和启发性的技术进化趋势作为知识源,综合分析进化趋势解题与裁剪规则引导功能重组的资源来源,构建了进化趋势与裁剪规则的映射关系,提出了基于裁剪规则的多层次进化趋势选择策略,利用进化趋势辅助功能重组,构建了基于进化趋势的裁剪方法过程模型.最后通过钢带铠装机裁剪实例验证了此方法的合理性.     

大豆浓缩蛋白替代部分红鱼粉在黄颡鱼成鱼饲料中应用的可行性研究

通过对照试验,验证大豆浓缩蛋白替代一定比例的红鱼粉在黄颡鱼成鱼中应用的可行性。试验设计3组等氮等脂饲料,大豆浓缩蛋白替代红鱼粉水平分别为0、28.5%和57.0%,同时在替代组中添加2%的鱿鱼膏作为诱食剂。选取初始体重为(56.0±0.2)g的黄颡鱼成鱼360尾,随机分成3组,每组4个重复,每个重复30尾鱼,进行为期8周的养殖试验。结果表明,替代组成活率、增重率、特定生长率、蛋白质效率、饲料效率、体组成及形体指标与对照组差异不具有统计学意义(P0.05)。由此得出,在本试验条件下,用大豆浓缩蛋白替代部分红鱼粉应用于黄颡鱼成鱼饲料中是可行的。     

一种快速测定饲料中粗蛋白质方法的研究

通过对比试验,获得一种经过短时消化即可快速测定饲料原料和成品中粗蛋白质含量且普适性好的检测方法。以国标法作对照,利用过氧化氢和硫酸钾代替国标中的混合催化剂,在420℃下消化0.5h,再经过蒸馏、滴定,便可快速测出样品中粗蛋白质的含量。结果表明,该方法检测结果准确、稳定性好,且与国标法一致。     

基于包容性的产品新市场破坏性创新研究

为加深产品对弱势群体的包容度,将包容性特征与包容性约束运用到产品新市场破坏性创新方案的产生与评价中。提取用户与环境的包容性特征,结合包容性约束对技术系统进行进化分析,通过任务分析及功能分配确定产品的功能语义,并将产品功能语义转化为设计方案;以包容性特征与包容性约束作回归因子,导入多元逻辑回归方程,从而建立评价模型。以老年家用相机为例,对不同类型的潜在需求进行提取,通过任务分析及功能分配,形成设计方案并对其进行评价,有效减少产品设计的迭代修改工作,改善弱势群体的生活品质,验证了设计方法的可行性。     

仿生设计中的功能创新研究

目的 为提升生物知识在产品创新中的应用,扩展基于生物知识的产品创新策略,提升和优化仿生设计成果,研究仿生设计中功能创新的基本原理和实现途径。方法 分析功能创新的基本要素、实现原理及其特征分类,将其与仿生设计的应用特征进行结合,归纳仿生设计中功能创新的主要类型,提出面向功能创新的仿生设计原理,最后进一步总结仿生设计中功能创新实现的关键技术,并结合具体的设计案例分别从以设计问题和生物原型为起点来论述仿生设计中功能创新的实现途径。结论 以功能创新为目标,为仿生设计提供了更加明确的方向,同时明确了不同类型产品所适用的仿生设计手法,实现了功能创新与仿生设计过程的结合,提高了生物特征在产品创新设计中的利用效率,可在进一步提升仿生设计成果质量的同时有效缩短设计周期。     

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。