基于可拓理論的復(fù)式布料系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)研究.pdf

1、全篇論文從概念設(shè)計(jì)創(chuàng)新與智能的角度,運(yùn)用可拓理論,以復(fù)式布料系統(tǒng)為研究對象,通過對可拓學(xué)的拓展,從用可拓概念依存圖表達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書的功能信息,功能推理與組件建庫和調(diào)用策略,概念設(shè)計(jì)全過程的公式化的可拓表達(dá)以及功能設(shè)計(jì)信息模型的可拓實(shí)現(xiàn)等幾個(gè)方面來深入研究其概念設(shè)計(jì)的理論和方法.文章首先簡介了可拓理論與方法,在此基礎(chǔ)上,分析了可拓學(xué)在機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)應(yīng)用中的不足,針對概念設(shè)計(jì)的特性,從發(fā)散與評估角度拓展了可拓工程方法.提出了含有時(shí)間參數(shù)的改

2、進(jìn)型菱形思維模型與量域空間相等的發(fā)散終止準(zhǔn)則,拓展了思維過程是在時(shí)間因素的驅(qū)動(dòng)下,呈錐形彈簧式螺旋上升,體現(xiàn)了求解問題的順序性、反復(fù)性和迭代性.另外也提出了物元空間的相容性驗(yàn)證及離散空間關(guān)聯(lián)函數(shù)的建立策略,保證了概念解的安全與可靠.機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)是根據(jù)任務(wù)書的要求產(chǎn)生設(shè)計(jì)概念,它的目的是為設(shè)計(jì)系統(tǒng)尋找一個(gè)或一組滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書要求的原理解,它的過程是將抽象的功能轉(zhuǎn)化為具體結(jié)構(gòu).如何從用自然語言敘述的任務(wù)書中理性地消除條件與要求的歧義與冗

3、余抽象生成給定產(chǎn)品功能,該文從計(jì)算機(jī)可識(shí)別的角度,提出了將可拓學(xué)和用節(jié)點(diǎn)表達(dá)概念、弧描述概念之間關(guān)系的概念依存圖理論相結(jié)合(可拓概念依存圖理論)的方法來表達(dá)產(chǎn)品任務(wù)書中的要求與條件;對用自然語言表達(dá)的產(chǎn)品任務(wù)書中定性與定量元素進(jìn)行識(shí)別;查找遺失的信息;組合單個(gè)元素進(jìn)入全局的概念依存圖中.以期架設(shè)一條從產(chǎn)品任務(wù)書向功能映射的理性橋梁,為復(fù)式布料系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)后續(xù)階段的研究(概念解的生成)提供客觀、具體的功能信息.根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的特點(diǎn),

4、從思維方式著手,利用改進(jìn)型菱形思維方法,提出了概念設(shè)計(jì)的功能推理模型(功能向結(jié)構(gòu)映射模型).該模型從系統(tǒng)功能定義入手,采用重新定義問題和部分解的方法,將最初問題可拓分解成按照功能定義的部分問題,并對部分問題進(jìn)行發(fā)散構(gòu)思,產(chǎn)生部分問題的局部解,以此形成的部分問題空間與組件解空間進(jìn)行耦合(收斂),尋找滿足布料功能需求的最初問題解;還創(chuàng)建了復(fù)式布料系統(tǒng)功能分層策略,利用簡單數(shù)字編碼技術(shù),提出了組件建庫和調(diào)用機(jī)理.還從公式化的角度,提出了從產(chǎn)品

5、任務(wù)書中提取功能信息到獲得產(chǎn)品功能概念解的整個(gè)概念設(shè)計(jì)過程公式化表達(dá)方法;利用可拓集合理論,深入分析了過程模型中的各個(gè)要素(功能、行為、結(jié)構(gòu)與環(huán)境約束)及其關(guān)系;提出了在產(chǎn)品任務(wù)書中析取功能信息,建立了功能分解準(zhǔn)則,利用優(yōu)化算法創(chuàng)建行為關(guān)系樹與獲得實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能概念解公式化表達(dá)方法;最后提出了機(jī)械產(chǎn)品智能化概念設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)信息模型,創(chuàng)立了功能特征元分解與終止準(zhǔn)則,并根據(jù)功能特征最低位的子功能物元,建立了實(shí)現(xiàn)功能特征的動(dòng)作用事元來表達(dá)的準(zhǔn)則