基于FBS的機械產(chǎn)品概念設計方法與應用
發(fā)布時間:2019-07-14 20:43
【摘要】:產(chǎn)品設計可以描述為將一組功能需求轉化為一個具體實現(xiàn)結構的過程,其前期的概念設計被認為是設計過程中最重要、最關鍵、最具有創(chuàng)造性的階段。如何實現(xiàn)產(chǎn)品功能和結構的轉換是產(chǎn)品設計過程必須首先考慮與解決的問題,它直接影響產(chǎn)品開發(fā)過程,只有在充分地獲取和理解產(chǎn)品功能信息,并將這些功能信息通過加工形成產(chǎn)品結構方案,才有可能使所建立的產(chǎn)品模型有效地支持后續(xù)的詳細設計。目前,雖然有許多學者對產(chǎn)品的概念設計進行了深入研究,但功能與結構的映射關系還沒有統(tǒng)一的定論,需有待研究。本文試圖以前人提出的FBS(功能—行為—結構)映射關系為模型,從機械產(chǎn)品的行為特性入手,系統(tǒng)分析了基于行為特性的機械產(chǎn)品模型構建過程,并提出了利用Rough sets理論對模型進行評價。其中所涉及的理論、方法及應用研究可總結如下:首先提出了一種新的機械產(chǎn)品行為表達方法。采用Petri網(wǎng)的可視化圖形來描述機械產(chǎn)品的行為特性,可以更清晰的展現(xiàn)局部與局部之間產(chǎn)生的行為關系,有效的分析機械產(chǎn)品在運行過程中所存在的問題,進而提出對產(chǎn)品進行修改或優(yōu)化的依據(jù)和方法。其次提出了從機械產(chǎn)品產(chǎn)生行為的多屬性角度,建立概念設計模型框架。用最小行為載體行為元和行為塊去分析行為效果和行為鏈,根據(jù)行為鏈的不同連接方式,總結了順序、并行、選擇、重復、和反饋等五種行為關系。隨后又給出了行為塊間接口的設計流程,并通過實例說明了其應用過程。最后利用Rough Sets理論對產(chǎn)品模型進行評價。以Rough Sets為基礎,將對機械產(chǎn)品整體方案的評價轉化成對各行為塊的評價,通過對各行為塊的評價指標的簡化,并根據(jù)評價指標對評價對象的區(qū)分能力,能較客觀地獲得各行為塊評價指標的重要度,進而得到整體方案的評價結果。附錄以應用系統(tǒng)方式給出了機械產(chǎn)品通常表現(xiàn)的12種行為特性及其映射的多種結構,可供設計者參考借鑒。
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圖片說明: 切管組件 14.塑料管 15.進給電機 16.齒輪傳動系統(tǒng) 17.絲桿 18.滑塊圖3.4 自動打孔裝訂機原理圖Fig.3.4 Schematic diagram of automatic punching binding machine● ●●p1 p2p16p15p14p13 p12p11p9p6p7p8p5p4p3p10t1t13t9t12t8t7t4t5t6t2t3圖3.5 自動打孔裝訂機行為特性的Petri 網(wǎng)模型Fig.3.5 Petri nets model of automatic punching binding machine behavioral characteristicst11 t10
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圖片說明: (1)順序關系,指行為之間具有明顯的因果關系和先后時序關系。如圖 4.7 所示曲柄搖桿機構,,曲柄的轉動、連桿的平動和搖桿的擺動是順序發(fā)生的。圖4.7 曲柄搖桿機構 圖4.8 糖果包裝機構Fig.4.7 Crank-rocker mechanism Fig.4.8 Candy packaging mechanism(2)并行關系,指兩個或多個行為同時發(fā)生或發(fā)生的步調一致,如圖 4.8 所示糖果包裝機構,兩個曲柄搖桿機構1-2-3-6(機架)和1-4-5-6 共用曲柄1,當曲柄1 轉動時,則兩個曲柄搖桿機構同時運動。(3)選擇關系,指兩個或多個行為有條件的選擇發(fā)生。如圖 4.9 是滑移齒輪換向機構齒輪1 處于圖示位置時,軸III和軸I同向轉動;當把齒輪 1 滑移至虛線位置時,軸III、軸I轉向相反;當齒輪 1 和齒輪 2、4 均不接觸時
【學位授予單位】:寧波大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2011
【分類號】:TH122
本文編號:2514508
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圖片說明: 切管組件 14.塑料管 15.進給電機 16.齒輪傳動系統(tǒng) 17.絲桿 18.滑塊圖3.4 自動打孔裝訂機原理圖Fig.3.4 Schematic diagram of automatic punching binding machine● ●●p1 p2p16p15p14p13 p12p11p9p6p7p8p5p4p3p10t1t13t9t12t8t7t4t5t6t2t3圖3.5 自動打孔裝訂機行為特性的Petri 網(wǎng)模型Fig.3.5 Petri nets model of automatic punching binding machine behavioral characteristicst11 t10
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圖片說明: (1)順序關系,指行為之間具有明顯的因果關系和先后時序關系。如圖 4.7 所示曲柄搖桿機構,,曲柄的轉動、連桿的平動和搖桿的擺動是順序發(fā)生的。圖4.7 曲柄搖桿機構 圖4.8 糖果包裝機構Fig.4.7 Crank-rocker mechanism Fig.4.8 Candy packaging mechanism(2)并行關系,指兩個或多個行為同時發(fā)生或發(fā)生的步調一致,如圖 4.8 所示糖果包裝機構,兩個曲柄搖桿機構1-2-3-6(機架)和1-4-5-6 共用曲柄1,當曲柄1 轉動時,則兩個曲柄搖桿機構同時運動。(3)選擇關系,指兩個或多個行為有條件的選擇發(fā)生。如圖 4.9 是滑移齒輪換向機構齒輪1 處于圖示位置時,軸III和軸I同向轉動;當把齒輪 1 滑移至虛線位置時,軸III、軸I轉向相反;當齒輪 1 和齒輪 2、4 均不接觸時
【學位授予單位】:寧波大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2011
【分類號】:TH122
【引證文獻】
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1 關曉磊;基于QT的CBTC司機駕駛顯示單元的設計與實現(xiàn)[D];西南交通大學;2013年
本文編號:2514508
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