基于功能与行为信息的可变功能机械的功能获取与选择研究

可变功能机械的优点之一是可以通过共享产品构件获得多个功能,其中如何选择合适的可变功能,使之既符合可变功能机械产品的结构特点,又易于产品的设计制造和使用维护等,对产品的市场成败具有重要的影响.本文在可变功能机械特性研究的基础上,基于功能的"输入输出转换"表达方法,利用能量流、物料流和信息流及其之间的相互关系实现功能获取;针对所获得的可变功能,提出可变功能的选择原则,以协助设计人员筛选出符合设计要求的可变功能.基于所提出的方法开发了计算机辅助设计软件原型,并通过迷你玉器电磨笔的可变功能设计过程验证所提出方法的有效性.     

机械产品面向可变功能再设计的环境适应性设计研究

针对现有机械产品开展面向可变功能的再设计是设计开发可变功能产品的重要方法之一.为解决新功能带来的对新工作环境适应性不足的问题, 从功能变更的角度分析了有害环境对产品功能结构的影响. 在此基础上构建功能-环境模型, 用以描述变更前后产品各子功能受影响的环境因子, 并通过计算进一步得到功能-环境差序模型. 根据该模型提出针对受影响产品结构的环境适应性设计方法, 使变更后的产品能高效地适应新的工作环境. 最后以角磨机的环境适应性设计为例, 说明上述方法的可行性.     

可变功能机械基于功能逻辑图和结构关系图的变更设计方法

设计变更(被动变更)是产品设计开发过程中的一项重要活动.本文基于"功能-行为-结构"(FBS)设计模型,在产品设计阶段进行功能和结构上的"主动变更",探讨适用于可变功能机械的"变更设计方法".根据产品的功能与结构特性及其相互关系建立功能逻辑图和结构关系图,用以描述变更前后产品功能和结构的变化以及变更传播影响;提出变更设计的3种规范,并基于此进行面向结构的变更操作;将变更设计分为4个阶段,并据此提出变更设计流程.最后开展可变功能机械变更设计的软件系统实现方法研究,并以电动剃须刀的变更设计为例,验证所提出方法的有效性和可行性.     

可变功能产品功能使用模型及基于模型的关联耦合性分析

开展可变功能产品的构件关联性与功能耦合性的研究对设计该类产品有着重要的实用价值. 针对现有研究未能考虑功能使用情况的不足, 提出了可变功能产品功能使用模型的概念, 通过对各可变功能附加使用情况信息, 构建了可用以描述同一产品不同使用情况的功能使用模型; 随后将功能使用模型与功能-构件关联矩阵相结合, 提出了一种考虑功能使用情况的构件关联性与功能耦合性的量化方法. 最后, 通过一可变功能料理机的案例, 阐述了该方法的可行性及实施过程, 并基于构件关联性和功能耦合性的求解结果, 得出了对设计面向使用的产品或对现有产品进行改进设计具有指导意义的结论.     

可变功能机械基于KANO模型及成本约束的功能需求分析

通过对现有可变功能机械产品的分析,引入KANO模型对用户的需求进行分析研究,将用户需求细化映射到功能层面,提出一种根据调查数据来确定功能需求权重的方法.新方法利用权重判别原则能够较为准确地确定用户对各功能的需求度;再引入成本约束对初选方案进行评价,最终完成对用户需求功能的取舍.此外,结合FBS理论区分产品在功能等方面的特征,为随后的设计过程提供指导,最后结合实例验证了上述方法的可行性.     

可变功能机械基于实例推理的分级实例集模型及其概念设计方法

为更好地利用现有案例实现可变功能机械的概念设计,在FBS理论的基础上基于CBR技术,分析并总结了可变功能机械的功能和结构特点,提出了可变功能机械的分级实例集模型;通过分级实例集实现了可变功能机械产品基于实例推理的概念设计.针对实例推理方法的特点,提出了相似实例匹配度计算方法,通过对设计要求和实例的相似度匹配获得产品概念设计的最佳实例,提高概念设计效率.最后以旋压机为案例,验证提出方法的有效性.     

基于全关联矩阵的可变功能机械功能耦合分析

针对可变功能机械设计分析的需要,提出了功能与零件的直接关联、间接关联及全关联概念,建立了功能与零件的直接关联矩阵,通过分析功能直接关联零件的设计变更可能性传播来定量描述功能与零件的间接关联值,从而确定功能与零件的全关联矩阵.在此基础上,提出功能耦合度的概念,构建了功能耦合矩阵,以综合耦合度评价可变功能机械的结构紧凑性,分析了可变功能机械各零件对系统功能的影响程度,为此类机械的设计分析提供了定量依据.最后通过对多功能组合钳的实例分析,说明所提出方法的可行性及其意义.     

基于原理实例检索的可变功能产品功能升级再设计

针对可变功能产品随市场变化导致其功能和性能存在不足之处的情况, 提出了用于该类产品功能升级再设计的“原理实例检索法”. 首先, 归纳总结出功能升级的4种基本类型, 依据总结出的功能升级类型, 从功能需求的角度出发, 提出了一个功能升级辅助再设计软件原型系统, 用以进行原理实例的检索. 若检索结果无相关原理或实例支持功能升级, 则对升级功能进行TRIZ(发明问题解决理论)工程参数转化, 通过构建冲突矩阵获得创新原理解. 以电动工具为例, 建立的功能升级辅助再设计系统搜集了用于实现电动工具常见功能的基本原理和实例, 并利用Access数据库和Visual Basic 6.0对设计信息进行存储和原型系统构建. 其次, 对升级功能结构和原共享结构间的匹配情况进行分析, 得出结构匹配可能出现的5类基本情况. 最后, 以电钻“打磨固体”升级功能设计为实例, 利用上述功能升级再设计方法, 设计出了磨砺性能良好的“去锈打磨盘”, 验证了所提出的可变功能产品功能升级再设计方法的可行性.     

面向装配的可变功能产品再设计研究

可变功能产品由于多功能及功能可变的特点, 在使用过程中往往需要频繁进行功能切换和零部件的拆装. 为改善该类产品的装配性能, 有必要对其进行面向装配的再设计. 本文首先对可变功能产品的功能优先度与使用度进行分析, 然后基于优先度和使用度对产品功能结构进行调整, 并对再设计中新引入的零件进行技术经济性分析, 在此基础上提出可变功能产品面向装配的5条再设计准则以及基于这些准则的再设计步骤, 最后以实例验证所提出方法的可行性.     

基于操作便捷性和安全性的可变功能应急产品应急效能评估

为更全面地评估可变功能应急产品的应急效能,降低因应急效能问题导致的财产损失和人员伤亡的可能性,同时也为该类产品的设计开发提供技术支持,提出了可变功能应急产品的应急效能评估方法.首先,根据可变功能应急产品的自身特点和使用环境情况,构建以操作时间、操作难度、使用安全性为基础的可变功能应急产品的应急效能评估指标体系.在此基础上,引入层次-熵权法确定评估指标的权重,并通过保守型效用函数统一量纲,建立可变功能应急产品的应急效能评估模型,为基于再设计策略的可变功能应急产品的设计开发提供评判依据.最后以两款多功能自救座椅为案例,验证所提出方法的可行性.     

基于THERP可变功能机械功能转换过程评价

可变功能机械额功能转换过程设计是该类产品设计开发的一个重要环节,其设计结果不仅决定产品功能的实现与否,还会对诸如安全性、经济性等非技术类问题造成影响,目前还缺少专门针对此过程设计解的分析及评估方法.为解决此问题,结合人失误概率预测技术(Technique for Human Error Rate Prediction, THERP)模型及风险概率与经济性安全评价对功能转换过程进行定量分析.依据THERP模型将功能转换过程划分为一系列子任务,并建立功能转换过程二叉树,同时按照功能转换过程的特点对二叉树进行简化,接着评估各失误路径的发生概率及失误严重度,并将失误严重度量化为经济损失,最后得到功能转换过程的风险值.同时通过角磨机向电锯功能转换的过程定量分析,验证了该方法的可行性.     

扭曲模及扭曲Hopf模的基本结构定理的推广

扭曲的方法在构造新的代数结构和模的结构中起了重要作用,在不必是双相关Hopf模甚至是余模的模上引入了更一般的扭曲组的概念,得到了扭曲模,与此同时,给出了扭曲模的基本结构定理和直接扭曲与分步扭曲的关系.     

价值分析方法在课程体系优化中的应用研究

以某地方综合性大学机械设计制造及其自动化专业的课程体系为例,应用价值工程原理,提出了课程模块价值系数的计算方法.采用问卷调查方式获取原始数据,定量分析了各课程模块的价值系数,并以此确定优化方向,提出课程体系优化的具体建议.     

FCP-投射模与某些环

设R为一个环,如果对每一有限余相关右R-模A,Ext1R(M,A)=0,称一个右R-模M是FCP-投射的.如果有限余生成内射右R-模的有限余生成商模是有限余相关的,则R称为右余凝聚的.如果有限余生成内射右R-模的有限余生成商模是内射的,则R称为右余半遗传的.本文给出了FCP-投射模的一些特征,用FCP-投射模刻画了右V-环和右半遗传环,给出了右V-环为阿丁半单环的一些条件,研究了右余凝聚环上模的FCP-投射维数,还研究了FCP-投射模为投射模的环.     

汽车轮胎压力监测系统中轮胎模块的设计

设计了一种汽车轮胎压力监测系统的轮胎模块,设计中采用Motorola芯片完成数据的采集、超高频无线发射和系统的控制,并给出了模块的硬件电路图和相应的软件设计流程.测试结果表明:该模块能适应直接式TPMS系统的功能要求,并具有体积小、功耗低等特点.