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现代产品设计是知识驱动的创造性过程,作为一种经验知识,设计实例知识在产品设计中已受到越来越多的关注。为了利用多个领域设计实例知识,指导新产品的开发,本文提出了面向概念设计的多领域实例知识融合方法,以支持设计实例知识驱动下的新产品设计。其主要研究内容如下:
(1)研究了多领域实例知识一致性建模方法。本文提出了面向概念设计的实例知识功能-结构映射一致性模型,把功能-结构映射作为实例的知识元。实例知识的层次架构包含有:设计需求层、设计功能层、设计结构层和结构约束层。同时,本文采用集合论方法构建了实例知识数学模型。
(2)研究了多领域实例知识相似聚类方法。本文重点研究实例知识与设计需求相似性计算方法。在模糊相似性计算算法研究中,本文提出了基于修正高斯隶属度函数的新模糊相似性算法,并从计算精度和计算量上验证新算法的优越性。
(3)研究了多领域实例知识融合方法。本文提出了复合功构矩阵概念,表示实例知识之间功能与功能、功能与结构、结构与结构多重复合关系。研究复合功构矩阵正向和反向演化方法,构建了实例知识融合解空间,以实现聚类后实例知识中功能与结构的重组。
(4)研究了融合解空间优化方法。本文分别采用TRIZ理论和模糊多目标决策方法,研究实例知识融合解空间中创新性问题和制造性问题,实现实例知识融合解空间的优化,从而获得满足创新设计功能且符合新设计要求的的功能-结构映射知识元。