数据挖掘技术在产品概念设计建模中的应用研究

计算机辅助概念设计(Computer Alded Conceptual Design，CACD)系统的根本目的就在于能有效支持产品的创新设计。本文是在阐述了人、环境和产品数据相互作用的概念基础上，提出基于数据挖掘的动态全息虚拟产品概念设计模型的数学表达式及综合描述，并开发了数据挖掘工具(DM Tool)，实现了从已有的产品库、设计规则库、知识库中挖掘感兴趣的信息和知识，以支持产品概念设计过程。文中以机床主轴箱设计为例，实现了机械产品概念设计过程中的功构映射及机构组合的预测评价，这对CACD的实用研究做了有益的探索。     

农业机械产品数字化设计技术及展望

针对数字化设计技术的定义分析了其特点，阐述了当今数字化设计技术研究的热点——计算机辅助概念设计、知识工程、虚拟原型技术；探讨了机械产品数字化设计技术的研究现状及未来的发展趋势，即突出产品创新设计、重视虚拟现实技术、强调产品协同设计；数字化设计技术作为国家中长期科学技术发展规划优先扶持的主题，其应用将会使传统的农业机械设计制造技术发生革命性的变化。     

面向并行工程的产品装配模型和虚拟制造技术的研究

分析了并行工程技术的现状，提出了产品装配模型的概念和实现方法，以及基于此的虚拟制造，虚拟装配和虚拟工作技术，对并行工程的影响，提出了ＣＡＡＰＰ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＡｓｓｅｍｂｉｙＰｒｏｃｅｓｓＰｌａｎｎｉｎｇ）、ＣＡＡ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄ－ｅｄＡｓｓｅｍｂｌｙ）、ＣＡＣＤ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＣｏｎｃｕｒｒｅｎｔＤｅｓｉｇｎ）的概念和实施方案．     

基于数据挖掘工具的机械产品概念设计研究

提出了基于数据挖掘工具的产品概念设计模型 ,探讨了产品功能设计和基于数据挖掘技术的功能 结构映射。以机床传动系统为例 ,研究决策树算法的数据挖掘模型 ,并初步实现了产品概念设计过程的功能 结构映射。     

基于组合原理的概念创新设计

创新设计技术研究是近几年先进制造与自动化技术领域－热点问题,实现创新的关键阶段是设计早期的概念设计过程,当前,关于创新设计,概念设计技术的研究还处于初级阶段,本文在自身研究基础上,通过深入分析概念设计过程中的创新思维和各类创新技法,提出了一种基于组合原理的概念创新设计方法,并阐述其具体的实现技术。     

A novel CACD/CAD/CAE integrated design framework for fiber-reinforced plastic parts

This work presents a novel CACD/CAD/CAE integrated framework for design, modeling, and optimization of fiber-reinforced plastic parts, which can greatly enhance the current design practice by realizing partial automation and multi-stage optimization. To support this framework, a new heterogeneous feature model (HFM) has been developed to model the fiber-reinforced objects and to be transferred between engineering modules. To be specific, the CACD (computer-aided conceptual design) module employs the level-set structure and material optimization to produce the initial design with thickness control, and also the initial HFM; the CAD (computer-aided design) module allows manual editing on the HFM to reflect various design intents; then, the injection molding CAE (computer-aided engineering) simulates the manufacturing process, and the response surface method (RSM) is applied to optimize the process parameters of gate location, injection flow rate, mold temperature and melt temperature, to approach the manufactured fiber orientation distribution close to the optimized result produced by the CACD module; besides, the structural analysis CAE module generates the mechanical performance result to support the CACD module, as well as to validate the final design. By applying this framework, the final structural design including the fiber orientation distribution, will perform better in mechanical properties, and consume less matrix and fiber materials; besides, the design maturity can be approached in shorter time. To prove the effectiveness, a plastic gripper design will be comprehensively studied.     

基于色彩调和法则的计算机辅助色彩设计模式

为提高三维设计平台上计算机辅助色彩设计的效率,提出了一种新的计算机辅助色彩设计模式,在色彩调和法则的指导下完成满足调和关系的多色色彩方案,在此基础上通过映射树对产品进行赋色.本文在研究这种设计模式下选色和赋色的方法理论的基础上,初步开发出原型系统,并将其与三维设计平台SolidWorks2006集成,实现了对新设计模式的支持.     

机械概念设计研究情况综述

总结了机械概念设计研究的发展状况，介绍了计算机辅助概念设计CACD、概念设计中的虚拟现实技术及研究动向。