機械產(chǎn)品的可拓模塊化設(shè)計方法研究與應(yīng)用.pdf

1、模塊化設(shè)計作為機械產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新設(shè)計的重要設(shè)計方法之一，由于其設(shè)計周期短，并且能夠快速響應(yīng)市場需求的特點深受企業(yè)的重視。可拓學以形式化的模型研究事物的拓展性，主要用于解決事物間的矛盾問題，這為模塊化設(shè)計提供了一種形式化的知識描述方式和模型化的處理矛盾問題的方法。本文引入了公理化設(shè)計理論和可拓學理論，對機械產(chǎn)品的模塊化設(shè)計過程中各種信息的基元建模、模塊劃分、模塊配置過程進行了研究，并用實例進行了驗證。
　　首先，針對機械產(chǎn)品的模塊化

2、設(shè)計過程中各種設(shè)計信息在知識表示方面不足，引入了可拓學的基元理論，將基元理論與傳統(tǒng)的知識表示方法相結(jié)合，對機械產(chǎn)品模塊化設(shè)計信息的可拓知識表示進行了研究。其次，通過對現(xiàn)有的模塊劃分方法進行了研究，論文給出了基于公理化設(shè)計與譜系聚類的模塊劃分方法，該方法先應(yīng)用公理化設(shè)計對機械產(chǎn)品進行自頂向下的層次性分解，通過“Z”字型映射，得到其結(jié)構(gòu)模塊，然后基于分解得到的層次模型，從功能、結(jié)構(gòu)、接口等方面對子模塊進行相關(guān)性分析，并采用譜系聚類方法對子模

3、塊進行自底向上的聚類，實現(xiàn)了對產(chǎn)品的層次性模塊劃分。文中還針對模塊化設(shè)計過程中模塊檢索和模塊修改等方面的不足，研究了現(xiàn)有模塊檢索方法和模塊修改技術(shù)，提出了一種基于改進可拓距的相似度計算方法，將已有的模塊實例重用到新的產(chǎn)品開發(fā)中；同時還針對產(chǎn)品設(shè)計過程中存在著功能需求與設(shè)計結(jié)構(gòu)之間的矛盾，引入了可拓學的矛盾不相容問題的求解模型，給出了可拓模塊修改的相容度函數(shù)，用來判斷設(shè)計目標與設(shè)計條件之間是否相容，并建立了一種基于相似模塊重用的機械產(chǎn)品的