产品创新功能结构特征建模方法

简要分析并描述了概念设计中产品创新的多种功能结构特征建模表示方法.采用1种基于作用流的产品结构特征建模方法,对产品创新概念设计功能结构特征进行建模.以复合式旋流器产品为例,结合产品概念设计FAST(Function Analysis System Technique)方法对该产品进行了功能结构特征建模.利用所建立的复合式旋流器产品功能结构黑箱模型及产品各部分功能链,如人手、人力、开/关、电能、混合液和旋流器等6部分功能链,完成复合式旋流器的功能结构特征模型,通过研究发现复合式旋流器主要在振动、噪音、密封、磨损及可靠性等方面存在缺点,创新方法启示的结果将为复合式旋流器产品创新方案的产生及冲突问题的有效解决提供重要的参考.     

基于功能构件的机械产品概念设计过程建模方法

概念设计是设计具有竞争力产品的关键,而功能设计则是概念设计的基础,同时也是集成设计对象建模与设计过程建模的关键。本文给出功能及与其相关的一些重要概念,在此基础上提出了功能构件的概念及计算机实现方法,从而使CAD系统从底层支持概念设计过程;其次,本文提出了－1活动度杆组的概念,以支持概念设计推理过程;最后提出基于功能构件的机械产品概念设计过程的建模方法及应用实例。     

概念设计中的流体工件与容器原理

提出了容器原理以解决概念设计中引入流体所面临的定位和功能建模问题,为解决"流体定位功能-流体定位结构"映射提出了容器面的概念,并分析了容器面与定位刚体的使定面的不同之处,指出以流体为主要操作对象的产品的概念设计即支持功能传递的容器的设计.主要研究了能量转换为主的容器产品的概念设计过程,针对设计自动化提出了一系列容器模式并设计了编码规则,最后通过一个实例验证了容器原理的适用性.     

基于功能流的产品族概念设计过程研究

通过分析产品族设计过程存在的不足,结合产品设计过程的特性,提出了产品族设计过程中功能流的概念,并建立了基于功能流的产品族设计集成框架.该框架将需求获取、概念设计过程和详细设计过程以功能流为纽带统一起来.重点阐述了概念设计阶段用户需求功能的获取和设计功能之间的转化及功能结构模型的建立.最后以多功能台式机器人概念设计过程为实例验证了上述理论的可行性.     

计算机辅助概念设计研究

概念设计是整个产品开发周期中最重要的环节之一,它将决定产品的基本特征和主要框架。但由于在概念设计阶段主要的工作表现为对功能进行表示、维护和推理,而设计对象的几何信息却是不完全的,因此以几何信息为核心的传统ＣＡＤ系统对概念设计过程不能进行有效支持。针对这个问题,本文研究了ＣＡＤ系统支持概念设计过程的一些关键技术,包括功能建模和推理技术,以及计算机支持的概念设计过程和后续设计过程的集成技术。     

基于集合原理的产品概念设计过程建模

概念设计是产品实现过程的关键一步,有效的产品概念设计可以提高质量、减少成本及缩短上市时间,从而可以较准确地满足客户要求,如何实现产品概念设计过程建模,是工程设计领域研究的热点问题。首先,概述概念设计问题的特性,采用集合原理对产品、产品环境及产品结构等进行了表示,并对产品设计中的原型零件、原型组件及联接器等进行了形式化描述。其次建立两类概念设计问题的设计过程模型,通过分析产品设计过程,实现产品概念设计的过程定制。最后结合专用塑盒封切机输送机构设计说明该方法的应用。     

面向设计过程的产品结构建模研究

产品结构管理（ＰＳＭ）是ＰＤＭ系统的主要功能,但如何建立产品结构模型以实现柳设计过程的有效管理是ＰＤＭ的一个难点。本文以产品设计过程的３个阶段;概念设计、总体设计和详细设计为基础,对ＰＤＭ中的产品结构进行分析和建模,提出了具有３个层次的产品结构模型,并对该模型进行了详细介绍。     

面向概念设计的产品功能信息管理系统的研究与开发

对概念设计的方法进行综述 ,从功能域和载体结构域两个视图对概念产品进行描述 ,功能向物理结构的映射通过功能 结构关系表表达。介绍一个原型系统 ,可对概念设计过程中的功能、载体结构和功能 结构关系等信息提供查询、编辑、修改和更新等服务 ,以实现对概念设计的辅助支持。     

机械产品生长型设计过程的研究

产品概念设计自动化已成为机械设计领域研究的重点.首先引入了广义定位原理和功能表面的概念,而后将实际零部件中表现产品形状、结构的特定表面抽象为功能模式,支持概念结构生成;将生物生长的机理用于产品设计过程,通过功能表面的分解重构进行产品概念设计;给出了功能原型和原理库的数学表达.通过工程实例,验证了上述理论的有效性和实用性.     

基于功能基的产品概念设计模型研究

阐述了用于产品功能建模的功能基；描述了基本功能基的产品功能模型及元功能、功能对象等的表示方法；建立了元功能层、功能对象层、行为层和行为关系层的机械产品概念设计模型框架，能方便地进行产品概念设计。以实例设计对概念设计模型进行了说明。     

CONCEPTUAL MODELING BASED ON LOGICAL EXPRESSION AND EVOLVEMENT

Aiming at the problem of abstract and polytype information modeling in product conceptual design, a method of conceptual modeling based on logical expression and evolvement is presented. Based on the logic expressions of the product conceptual design information, a function/logic/structure mapping model is set up. First, the function semantics is transformed into logical expressions through function/logic mapping. Second, the methods of logical evolvement are utilized to describe the function analysis, function/structure mapping and structure combination. Last, the logical structure scheme is transformed into geometrical sketch through logic/structure mapping. The conceptual design information and modeling process are described uniformly with logical methods in the model, and an effective method for computer aided conceptual design based on the model is implemented.     

基于功能-行为-结构的产品概念模块设计研究

为更好地实现产品的模块化设计，在基于功能-行为-结构的产品概念设计过程中引入模块划分技术，提出了一种基于功能-行为-结构的产品概念模块设计方法和过程模型；分析了根据产品的总体技术目标特征，进行产品功能、行为、概念结构求解与功能分解的迭代过程的产品概念设计分解方法。为描述概念产品，将黑箱法和IDEF0功能描述方法相结合，建立了产品功能-概念结构模型。在此基础上，建立了产品概念要素（功能、行为、概念结构、接口）的相关关系分析方法，进而采用模糊聚类算法进行产品概念要素聚合，以实现产品概念模块的划分。该方法应用于堆垛机货叉机构的概念设计过程，实现了货叉机构的概念模块的设计。     

基于符号的零件造型方法研究

通过对功能表面进行抽象，提出功能元符号的概念，通过连接元符号实现零件上各个功能元符号的连通及零件结构关键几何特征的表达。讨论了概念零件的符号表示、运算、构造和编辑方法，实现了概念设计阶段产品功能的可视化编辑。以阀体零件为例，介绍了零件的符号造型过程。     

基于装配概念模型的装配体建模方法研究

提出了一种基于装配概念模型的装配体建模方法,该方法采用自顶向下的设计,先确定产品的基本功能,根据基本功能用机构简图初步进行产品概念设计,并逐步向具体能实现该功能的结构映射,得到产品的装配概念模型,然后以此模型为产品的骨架,完成各零件的详细设计。     

概念形状设计中的不确定关系建模

主要进行计算机辅助概念形状设计的研究。在概念设计阶段产品信息残缺的情况下 ,简要介绍了一种面向概念形状设计的定性立体的表达方法 ,即定性立体建模。着重针对定性立体建模中出现的不确定特性 ,采用证据理论进行领域关系的不确定关系建模 ;并借鉴层次分析法的思想 ,提出了一种比较权重法来确定其概率分配函数。基于产生式规则 ,探讨了领域关系的不确定性在不确定关系建模过程中的传递与合成。最后 ,简要介绍了面向概念形状设计的原型系统     

基于DFFD的概念设计研究

概念设计在新产品开发中是十分重要的设计活动,不合适的概念设计将导致产品重新设计,延缓产品的发布。本文首先从心理学的角度对用户的概念需求加以描述,定义了概念演化过程的抽象、描述、演化、原型4个阶段,并建立了演化过程模型。接着将DFFD(DirectManipulationofFreeFormDeformation)的造型设计方法与概念设计演化相结合,将用户头脑中的抽象概念原型的描述,如概念名称、定义、属性等,直接映射为产品原型的描述,如模型约束、载荷等参数,借助DFFD的设计方法,帮助用户高效、可视化、互交的进行概念设计。最后用一个酒杯概念设计的例子介绍此方法的实际应用。     

基于相似性与结构敏感性分析的产品平台设计过程模型

建立结构合理的产品平台是实现企业多样化效率和效益的重要途径。从设计角度把产品平台分为概念平台和实体平台,前者组成了产品族创新的核心资源,后者集合了企业产品的核心元件。提出了基于相似性分析与结构敏感性分析的产品平台设计过程模型,并对其中关键环节所涉及的通用化设计规则和方法进行了着重分析。应用该过程模型可以为企业建立更具柔性的层级产品平台架构,设计过程可以分为两个阶段:首先通过功能和概念结构相似性分析以及通用化设计建立产品概念平台;然后通过实体结构对需求变化的敏感性分析和通用化设计建立产品实体平台。最后该模型用于某企业的铠装刮板输送机产品平台的设计。     

基于XML的产品功能表达研究

在概念设计阶段即考虑设计对象的功能、行为、结构 ,是产品快速开发的关键。提出了一种功能、结构、行为建模关系图 ,用 XML 表达功能设计 ,用面向对象的方法进行了分析和 U ML(统一建模语言 )作了类图设计 ,研究了功能、行为、结构三视图间的映射和集成模式实现方法 ,最后用洗衣机进行了功能设计实践。