公理设计下基于系统创新思维的解耦方法

公理设计(Axiomatic design, AD)的独立公理要求保持功能需求间的独立性,但未提供相应的解耦策略,需要研究一种有效解耦方法以克服该瓶颈。首先深入研究和分析AD和系统创新思维(Systematic inventive thinking, SIT)在理论层面上的关联性和一致性,据此构造出AD下基于SIT的解耦模型,针对该模型提出一种新的基于SIT的结构化解耦方法。该方法首先采用AD框架的功能域和物理域之间Z形层级分解映射处理设计问题;然后在规划设计矩阵识别出耦合功能的基础上,采用SIT模式描述耦合问题,从而选择恰当的SIT策略,选择并应用创新思维激励技术获得该耦合问题的保持原技术概念的解决方案;最后根据简单语句描述的方案选择新的满足独立公理的设计参数,将关联的功能需求完全解耦。该方法能够避免耦合度度量、参数优化及替代技术概念的寻求等复杂措施,从一个全新的角度来处理工程设计中的耦合问题。冲水振动和噪声问题实例说明和验证了该方法。