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基于WEB的計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究*
摘要：本文總結(jié)了創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維的兩項(xiàng)原則：最短路徑原則與相似性聯(lián)想原則。分析了基于實(shí)例推理技術(shù)當(dāng)前研究的不足并提出用遺傳算法進(jìn)行組合優(yōu)化來解決。介紹了基于WEB的創(chuàng)新設(shè)計(jì)知識(shí)庫，提出了功能要求、作用原理及物理結(jié)構(gòu)的相似性的量化方法，用相似度作為計(jì)算機(jī)輔助聯(lián)想及遺傳算法初始群體篩選的依據(jù)，形成一種改進(jìn)的遺傳算法。基于上述理論開發(fā)了基于WEB的機(jī)械產(chǎn)品計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
目前創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法研究雖然已取得一些成果，但創(chuàng)新學(xué)還處于發(fā)展初期，各種不同理論及工具不斷涌現(xiàn)，遠(yuǎn)沒有形成普遍可以接受的統(tǒng)一的理論體系。
規(guī)律。創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維規(guī)律應(yīng)作為算機(jī)輔助創(chuàng)新設(shè)計(jì)系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。
問題來說明人類思維過程。本文提出兩個(gè)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維原則：
自然界中發(fā)現(xiàn)形態(tài)各異的事物的相似性是很困難的，因此本文只研究從機(jī)械產(chǎn)品實(shí)例中挖掘相似性，以促進(jìn)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
文獻(xiàn)[4]對(duì)日本學(xué)者吉川弘之提出的FBS圖進(jìn)行擴(kuò)充，使用兩個(gè)框架分別描述一個(gè)設(shè)計(jì)方案的功能層次與結(jié)構(gòu)層次，并存儲(chǔ)功能單元與結(jié)構(gòu)單元的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使計(jì)算機(jī)理解產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及其功能。這種方法的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系不夠直觀，因此本系統(tǒng)在功能層次圖與結(jié)構(gòu)層次圖的基礎(chǔ)上增加功能關(guān)系圖，以語義網(wǎng)絡(luò)的方式描述結(jié)構(gòu)及之間的作用關(guān)系，使結(jié)構(gòu)與功能處于同一張圖中，設(shè)計(jì)者可直觀地理解產(chǎn)品原理，根據(jù)功能關(guān)系圖并運(yùn)用價(jià)值工程方法分析實(shí)例存在的矛盾。
原理、新物理結(jié)構(gòu)的聯(lián)想，進(jìn)而找出相似實(shí)例。
WEB的創(chuàng)新設(shè)計(jì)知識(shí)庫
應(yīng)用證明了關(guān)于創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維規(guī)律論斷的正確性以及多種新技術(shù)的可行性。系統(tǒng)可通過矛盾分析與聯(lián)想，搜索到適用的作用原理、措施、物理結(jié)構(gòu)及實(shí)例以解決矛盾，完成概念設(shè)計(jì)階段的功能優(yōu)化與原理優(yōu)化，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械廣義優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的新成果。
參考文獻(xiàn)
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