支持概念设计的分布式协同设计环境的研究

一个复杂产品的概念设计往往需要多学科领域专家之间的协同。基于黑板模型 ,本文提出了一个分布式模块化协同设计框架结构。首先分别介绍了支持该框架结构的几个关键技术 ,即产品信息共享模型、设计问题的分布式构模方法以及基于约束的冲突检测方法。然后利用这些框架支持技术以及网络使能技术开发了一个分布式模块化协同设计环境 DCMDE,能有效地支持不同地理位置、不同学科的设计人员进行机械产品的协同概念设计。一个齿轮箱协同方案设计实例显示了系统的有效性     

基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计

介绍了虚拟设计、虚拟现实技术及计算机辅助概念设计的概念，提出了虚拟概念设计的含义及当前研究状况，并以COVIRDS为例介绍了一个典型的虚拟概念设计系统的功能及结构，最后对虚拟概念设计的未来发展 做了展望。     

支持创新概念设计的多Agent系统

概念设计在产品开发过程中起着重要作用.针对概念设计的独特性,分析了支持创新概念设计系统的关键技术,利用多Agent系统的结构特征,以基于树结构的遗传算法作为创新支持,给出了一个支撑环境,该环境为设计人员的协作以及资源共享提供了支撑框架;文中还详细描述了环境中各模块的功能和组成,并给出了相应模块的数学模型.     

面向概念设计的科学效应库研究

为了更好地发挥科学效应知识在产品设计中的作用,辅助设计人员进行创新设计,基于功能行为结构的概念设计理论,阐述了效应与该概念设计理论的关系。在此基础上说明了功能-效应-行为的概念设计过程,并据此设计过程提出了功能-特征-效应的映射模型。在该模型中,通过提取效应和功能的通用特征得以建立功能与效应的关系。依据该模型构建了科学效应库原型系统,该系统作为计算机辅助创新服务平台系统的一个功能模块为产品创新设计提供有力支持。     

广义概念设计的普遍性、内涵及理论基础的探索

广义设计普遍存在于自然科学与社会科学的各领域内，它是创造人为事物的开端，因此它是一种生产力，能够推动经济发展和社会进步。广义设计大致划分为概念设计和详细设计两个阶段。广义概念设计既要确定设计理念又要形成可行方案，其核心是创新，其意义尤为显著。要搞好概念设计必需具备多学科的理论知识和科学方法。创造性思维是概念设计进行创新的推动力。科学哲学原理是产生概念设计理念的有力武器。系统科学原理是追求概念设计综合最优的重要手段。人文科学是拓展概念设计思路的重要途径。美学是追求概念设计尽善尽美的有效工具。要重视概念设计并深入研究它的理论基础，才能把我国创新设计推向一个新的局面。     

基于环境友好的产品概念设计原型系统设计与开发

简要分析了实施环境友好设计的背景以及目前流行的产品概念设计软件中存在的不足，提出了基于环境友好的产品概念设计方法，在此基础上构建了基于环境友好的产品概念设计原型系统，并通过一个案例证明该系统在提高产品环境友好性方面是有效的。     

新型汽车焊装夹具CAD系统的初步研究与开发

研究了如何将本实验室自创概念设计自动化软件DARFAD与传统汽车焊装夹具设计相结合，开发一套用于汽车焊装夹具设计的新CAD系统；其中给出了将要开发的新型汽车焊装夹具设计的CAD系统的理论基础、夹具的分类和初步模型，以期为其开发打好基础，并提供通用概念设计向实际应用转化的一个例子。     

面向问题域的产品概念设计阶段需求功能的描述及转换研究

研究了产品概念设计过程中不同问题域内需求功能的转换，分析了设计过程中用户知识空间和设计知识空间的关系，定义了问题域；提出了适合概念设计过程中问题域模型的表示方法，建立了需求功能描述的流程，构建了需求功能获取系统的总体框架。最后实例验证了方法和系统的可行性。     

基于实例推理的产品概念设计系统

产品概念设计是设计过程中最具有创造性的阶段。本文分析了产品概念设计过程的主要研究内容，提出了基于实例推理的产品概念设计模型结构，采用面向对象方法进行实例的表示，通过基于实例的推理技术获得相似实例。开发了一个基于实例推理的产品概念设计原型系统。     

产品概念设计中的创新设计方法及研究

从机电产品创新设计的概念和特征出发，指出机电产品创新设计中有概念设计的创新、构型设计的创新和工艺艺术造型的创新，提出概念设计是机电产品创新设计的最高层次，并对概念设计中的功能原理创新方法、基于功能结构的创新方法和系统综合创新方法进行了研究。     

网络化制造平台的参数化协同设计系统研究

在ASP网络化制造平台上开发出参数化协同设计系统。基于系统,设计人员可异地同步或异步完成产品的协同设计及对产品的快速参数化设计,从而快速响应变化市场需求,实现企业产品开发中的协同设计,缩短开发时间;同时减少产品快速开发中的大量重复性工作,提高开发效率,降低成本。分析了系统总体结构,对实现系统的CAD软件参数化驱动二次开发、数据信息传递、数据库的组织与通信等关键技术进行了阐述,对产品开发设计流程进行了说明;以冲压模参数化设计为例,通过不同用户基于网络实现了产品协同设计过程中对零部件的高效快速设计与装配修改以及对网络信息资源的共享、产品的可视化服务。     

Research on collaborative conceptual design based on distributed knowledge resource

Conceptual design is an early stage of the whole product development process, which involves the generation of solutions to satisfy the design requirements. It is a crucial issue on how to find proper principle solutions from enormous, isomeric, and even distributed knowledge resources repositories and then ally with these correlative distributed knowledge resources providers to collaborative conceptual design. Design is a task-solving process using corresponding resource, so it does not always have an agency in product design. This paper proposes a model of collaborative conceptual design based on distributed knowledge resources, which is centered on design tasks and based on dynamic knowledge alliance without agency. After a model of knowledge resource unit and a model of Web services based on knowledge resource are proposed, a virtual quantitative and qualitative knowledge resource representation based on knowledge grid is then put forward. The mixed knowledge resource repository is also proposed to support collaborative conceptual design. The strategies of knowledge register, publish, storage, reorganization, orientation, and problem solving based on mixed knowledge resource repository are then discussed in detail. The data exchange mode of principle solutions is then described. The selection strategy of dynamic knowledge alliance members is established. The framework of distributed knowledge resource is also put forward to support collaborative conceptual design. The process of collaborative conceptual design based on distributed knowledge resource is then proposed. The conceptual design of new devices for decreasing resistance of amphibious vehicles is given as an example, which demonstrates that the methodology is obviously helpful to produce valuable principle solutions with distributed knowledge for product innovation.     

机械方案创新设计过程模型的研究

本文主要研究机械方案创新设计过程。在简要介绍和分析机械方案设计一般过程和基于结构类型变异机构综合方法的基础上,提出集成功能推理和结构推理为一体的机械方案创新设计过程模型,并在此基础上开发了机械方案创新设计智能支持系统（ＭＣＩＤＩＳＳ）。     

支持概念设计的多代理环境

为支持协同的概念设计,提出了一种多代理环境中的进化计算方法。分层的多Agent系统的结构,为设计人员在该环境下的协作及资源共享提供了支撑框架。进化的计算方法,为拓宽设计人员的思维空间提供了一种工具。基于数学表示二叉树结构的遗传算法可以生成2维草图。选定的形状经处理后,能产生3维构件。生成的构件和人工设计的构件统一保存到构件库中,然后采用二进制编码的遗传算法生成构件的组合布局。详细介绍了基于数学表示二叉树结构的遗传算法、构件的管理及集成,并以一个会展中心设计为实例,描述了设计过程。     

计算机辅助模具概念设计系统的研究

概念设计是设计中最重要的阶段之一,由于概念设计在思维空间上表现得较为广泛和分散,需要有相应的理论、方法和工具作为设计支持,但传统的CAD系统不能对概念设计阶段进行有效地支持。本文以冲压模具结构设计为研究对象,将逻辑构件的形式化表示方法应用在模具概念设计中,具体探讨了模具构件及模具逻辑将配模型的表示方法,建立了计算机辅助模具概念设计支持环境,为模具概念设计提供了有效的支持工具。     

产品协同设计质量控制模型研究

针对协同设计过程中的质量控制问题，建立了面向协同设计质量控制与保证的以产品开发任务为核心的层次化、协同化组织模型；提出了基于里程碑和过程同步点监控相结合的协调式质量控制过程方法与模型；阐释了协同设计质量信息的内容与特点，建立了质量数据管理模型。基于上述理论模型与方法，构建了支持协同设计质量控制软件系统的功能模型，为支持协同设计质量控制系统的开发提供了解决方案。     

基于语义关联与驱动的产品概念装配模型研究

面向概念设计的装配模型表示是机械产品装配建模技术研究的一个重要问题,现有的基于几何约束关系的CAD系统不能很好地解决这一问题。基于装配语义“三位一体”性给出了面向概念设计的产品装配模型表示方法,提出采用装配语义关联图表达零件之间的装配语义关系,通过装配语义关联图建立起支持概念装配模型的多层次语义关联和基于语义的装配驱动,从而实现机械产品从概念设计出发的自顶向下和从详细设计出发的自底向上的双向设计。     

网络化产品协同设计支持系统的设计与实现

针对网络化产品协同设计的特点和多种应用需求，提出了多模式协同设计的思想，定义了几种典型的协同设计模式。基于XML和VRML技术，建立了支持网络化协同设计信息集成、过程集成和知识集成的集成模型。设计并实现了一个通用型网络化协同设计支持系统，给出了系统体系结构和实现途径，并以微小卫星研制为背景进行了应用验证。该系统具有柔性和开放性，可扩充，易裁剪，可支持多种协同设计模式，便于构成多种应用系统或与其他系统集成。