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基于快速设计策略的产品概念设计理论及方法研究

快速响应市场需求的能力是机械行业在经济全球化形势下的竞争要素。概念设计是实现对市场的快速响应和产品创新的重要环节。我国重要的支柱产业汽车工业正面临全球竞争的严峻挑战。论文以国内汽车产品概念设计为工程应用背景研究了符合我国国情的机械产品快速设计策略以及概念设计阶段的关键支撑技术。针对国内汽车制造企业产品开发过程特点和概念设计阶段存在的问题,提出以需求分析、产品定义、平台选择和技术转移为核心的基于产品平台的变型设计是符合中国国情的汽车产品快速设计开发策略。分析了该设计策略概念设计阶段的关键技术。建立了需求分析模型,阐述了需求分析的过程和方法。设计了面向国内汽车产品市场的信息系统,研制了相应的工具软件。从设计学角度阐明了产品定义内涵,建立了产品定义的过程模型。阐述了产品定义的一般方法,分析了传统方法的不足。提出了面向变型设计的量化产品定义方法,阐述了该方法的实现过程和数学工具。阐明了平台策划的定义,从设计学角度提出了平台策划原则和工具  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

复合功能产品概念设计建模理论及自动化求解方法研究

在综合分析概念设计领域国内外的研究历史和现状后,针对当前计算机辅助概念设计研究存在的主要问题,探讨了基于循环映射的复合功能产品概念设计的进程、方法和策略,取得了一些具有理论意义和应用价值的成果,主要体现在以下四个方面:(1)原理方案设计目录的结构模式研究设计目录既是进行手工原理方案求解的知识库,也是构建面向计算机求解的知识库的基础,其开发过程是一个繁杂的系统工程。本文从原理方案知识的收集和整理入手,分析了原理方案设计目录的需求,提出了以功能目录、效应目录、作用原理目录和结构方案目录四级子目录为基础的原理方案设计目录结构模式,详细分析了各级子目录的具体构成和相互关系。在此基础上,收集了500多个典型功能产品,经过整理、抽象和概括,研制出一个包括10多种典型功能的设计目录,较好地解决了原理方案知识的获取和加工问题,为开发面向计算机求解的原理方案设计知识库打下了坚实的基础。(2)复合功能原理方案特征建模及求解过程研究分析了设计目录与特...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

机械产品概念设计的若干方法研究

概念设计是产品开发过程中最为重要的阶段,也是计算机辅助设计的最薄弱环节。概念设计不仅对产品的质量、成本、性能、可靠性、安全性和环保性有着极大的影响,更重要的是,所产生的缺陷无法由后续的设计过程弥补。本文在国家自然科学基金项目(No.50275013,50275019)的支持下,研究了机械产品概念设计中的客户需求规范化、产品特征建模、原理方案生成、方案推理求解、设计方案评价以及原型系统实现,并进行产品实例的应用验证,期望有效地实现机械产品设计方案的创新和变型,丰富概念设计的求解途径。主要工作及创新点如下:1.提出了基于作用流的产品概念特征建模方法。在讨论功能、行为与结构的层次关系和映射逻辑的基础上,从输入输出流出发,分别结合功能基、键合图和有向图建模产品的功能、行为和结构特征;构建作用流实现功能、行为和结构三者之间的有效联系,进而建立了功能一行为一结构的特征映射模型,通过功能分解和特征映射获取产品方案,最终实现了基于作用流的产品功...  (本文共158页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

机械产品概念设计方案生成及评价方法研究

概念设计是产品设计过程的起点,也是产品创新的关键阶段,它已成为产品开发创新的核心环节,也是提高产品质量、降低成本和增强企业竞争力的主要手段。从概念设计的过程来看,机械产品概念设计主要包括概念设计方案生成和概念设计方案评价两个主要阶段。随着对概念设计研究的深入,出现了一大批有关这两个方面的解决技术和解决工具,但概念设计过程的智能化一直是制约其发展的瓶颈。近年来,计算智能等智能优化技术得以长足发展,为尝试解决高度智能化、非线性的概念设计的方案生成与评价等关键问题奠定了理论基础。本文在前人工作的基础上,从机械产品概念设计的一般过程出发,借助模糊逻辑、神经网络和遗传算法等计算智能技术及物理规划等智能优化技术对概念设计的方案生成,尤其是对不同条件下的概念设计方案评价方法进行了深入的研究,主要内容如下:(1)对机械产品概念设计方案生成技术进行了研究。针对简单遗传算法收敛速度慢且容易陷入局部收敛等问题,根据已有文献研究,提出了一种改进的自适应...  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

绿色产品概念设计过程与方法研究

随着经济的高速增长,人类不得不开始面对越来越严重的资源短缺和环境污染问题。在过去的几十年中,人类在环境保护方面作了大量的工作,并取得了一定的效果,如污染治理、清洁生产等。但这些方法仍然属于末端治理方法,不可能从根本上解决环境问题,因为当任何一种产品离开设计环境时,其大多属性已经同定下来,而且在其生命周期的每时每刻都会对周围环境产生影响。人们逐渐认识到只有实行绿色设计才能从根本上解决制造业中的环境问题。概念设计是产品设计中的关键阶段,概念设计阶段一旦发生缺陷或错误,详细设计阶段将很难甚至根本无法纠正。因此,绿色产品概念设计对产品的绿色性能有着决定性和方向性的影响。本文在综合国内外现有的一些设计方法的基础上,建立了绿色概念产品信息模型,给出了绿色产品需求分析的方法,提出了绿色产品概念设计方案的生成流程,并对绿色产品概念设计方案的评价过程和方法进行了探讨。绿色概念产品信息模型不仅应包括传统概念设计产品信息模型所包含的基本功能和结构信息...  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>

东南大学
东南大学

基于数据挖掘的动态全息产品概念设计理论与方法研究

产品设计的核心是创新产品,满足用户需要。如何在最短的时间内快速地响应市场,开发出质量高、价格能被用户接受的新产品,已成为21世纪制造企业竞争的焦点。而在产品概念设计阶段,由于对设计人员的约束相对较少,具有较大的创新空间,因此重视产品概念设计也就是为产品走向市场奠定良好的基础。本论文针对产品概念设计问题,从产品全生命周期视角出发,重点研究了动态全息产品概念设计及其关键技术,研究和构建了一种基于数据挖掘的动态全息产品概念设计系统体系框架,并开发了基于数据挖掘的机床产品概念设计原型系统(DMCACD),以有效地支持产品概念(创新)设计过程。本论文的主要研究成果如下:1.在对国内外产品设计、产品概念设计建模理论和方法研究结果的分析基础上,从并行工程和产品全生命周期设计视角出发,提出了建立统一的产品全生命周期模型,研究和构建了基于并行工程的全生命周期产品设计体系结构,研究和分析了全生命周期设计过程的产品动态建模。2.研究和构建了基于全生命...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>