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基于全寿命周期的海洋平台概念设计方法研究

中国造船 2013年第1期54卷 52-59页

作者：姜哲谢彬谢文会中海油研究总院北京100027

以常规海洋平台概念设计方法为基础,从提高设计方案的工程可行性出发,提出了基于全寿命周期的海洋平台概念设计新方法。该方法的核心理念是在概念设计阶段就考虑从建造、运输、安装、作业直到弃置回收的平台全寿命周期,从系统的角度来... 详细信息

以常规海洋平台概念设计方法为基础,从提高设计方案的工程可行性出发,提出了基于全寿命周期的海洋平台概念设计新方法。该方法的核心理念是在概念设计阶段就考虑从建造、运输、安装、作业直到弃置回收的平台全寿命周期,从系统的角度来进行主尺度规划。最后,以中海油研究总院深水工程重点实验室提出的深水不倒翁平台(Deepwater Tumbler Platform,DTP)概念为例,详细地阐述了该方法主要流程,获得了DTP平台的设计方案,分析表明该设计方案在平台全寿命周期内具有可行性。

关键词：概念设计全寿命周期设计深水不倒翁平台

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韧性产品交互式概念设计与知识推理方法研究

机械工程学报 2023年第11期59卷 74-83页

作者：郭鑫王海涵王杰张凯赵武四川大学机械工程学院成都610065 四川大学创新方法与创新设计四川省重点实验室成都610065

设计具有更好的容错性和修正空间的韧性产品,有效应对复杂环境带来的扰动,是未来智能产品创新的关键因素之一。传统概念设计研究着重强调需求转化与功构映射,忽略了环境扰动对设计目标的影响,导致概念设计过程知识推理模糊、产品韧性水... 详细信息

设计具有更好的容错性和修正空间的韧性产品,有效应对复杂环境带来的扰动,是未来智能产品创新的关键因素之一。传统概念设计研究着重强调需求转化与功构映射,忽略了环境扰动对设计目标的影响,导致概念设计过程知识推理模糊、产品韧性水平不稳定等问题。论文以设计出具有抵御扰动、并能从破坏或冲击中恢复自身功能的韧性产品为目标,提出一种韧性产品交互式概念求解过程模型。基于“用户需求”正向收敛与“复杂环境”逆向扰动,构建韧性产品“需求-扰动”下设计目标理解及功能分解、基于功构配置的知识推理扩展方法(Requirement function knowledge deployment,RFKD)以及基于多阶段、交互式遗传算法的概念方案求解机制(Multi-stage interactive genetic algorithm for resilient conceptual design,MIGA-RCD),并以核环境下某型号智能吊装平台概念设计过程为例验证了方法的可行性与有效性。相关成果在扰动-意图-方案交互驱动的韧性概念设计理论研究中实现了创新,有助于实现设计方案的智能求解与推理。

关键词：韧性产品概念设计交互式遗传算法知识推理

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计算机辅助机械产品概念设计中几个关键问题

上海交通大学学报 2005年第7期39卷 1145-1149,1154页

作者：邹慧君张青上海交通大学机械与动力工程学院上海200030

对机械产品概念设计的定义、内涵进行了畅述,分析了市场需求与产品功能之间的关系,研究了基于工艺动作过程的机械产品概念设计和基于动作基本特征的执行机构库的建立方法.对机械产品概念设计创新性的具体实施方法进行了探讨;研究了计算... 详细信息

对机械产品概念设计的定义、内涵进行了畅述,分析了市场需求与产品功能之间的关系,研究了基于工艺动作过程的机械产品概念设计和基于动作基本特征的执行机构库的建立方法.对机械产品概念设计创新性的具体实施方法进行了探讨;研究了计算机辅助机械产品概念设计的关键框架,提出了机械产品概念设计应按机械基本特点建立功能求解模型和组成机械方案.

关键词：概念设计产品功能工艺动作过程动作基本特征计算机辅助概念设计

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机械产品概念设计BFBS混合映射方法

计算机集成制造系统 2010年第7期16卷 1363-1370页

作者：陈旭玲楼佩煌唐敦兵朱仁淼杨雷南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 江苏省物流自动化装备工程研究中心江苏无锡214187

为实现结构到功能的映射,提出一种行为—功能及行为—结构混合映射的方法。在定义行为模型、基本功能体和元功能的基础上,对行为、基本功能体和元功能进行详细分类,然后根据行为、功能和结构间七种基本映射类型,以行为作为中间过渡信息... 详细信息

为实现结构到功能的映射,提出一种行为—功能及行为—结构混合映射的方法。在定义行为模型、基本功能体和元功能的基础上,对行为、基本功能体和元功能进行详细分类,然后根据行为、功能和结构间七种基本映射类型,以行为作为中间过渡信息连接结构和功能,通过基本映射类型在行为、结构和功能间的反复混合映射,将产品结构与产品功能紧密联系。最后由元功能对基本功能进行合并,根据合并过程所获得的功能组织结构,完成对产品各部分的理解,达到结构到功能映射的目的。通过在摩擦驱动装置分析中的应用,验证了该方法的有效性和实用性。

关键词：行为—功能及行为—结构映射机械产品概念设计元功能产品设计

新型黏滞-软钢阻尼器组合系统的概念设计与仿真验证

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第2期53卷 547-559页

作者：杨孟刚胡尚韬胡仁康陈政清中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

针对大跨度桥梁纵向振动控制问题,提出新型黏滞-软钢阻尼器组合系统,旨在利用质量较小的黏滞阻尼器抵抗温度、列车行车荷载、制动力、风及小地震作用,利用软钢阻尼器抵御大地震作用。首先,从概念上阐述黏滞-软钢阻尼器组合系统的工作机... 详细信息

针对大跨度桥梁纵向振动控制问题,提出新型黏滞-软钢阻尼器组合系统,旨在利用质量较小的黏滞阻尼器抵抗温度、列车行车荷载、制动力、风及小地震作用,利用软钢阻尼器抵御大地震作用。首先,从概念上阐述黏滞-软钢阻尼器组合系统的工作机理;其次,以我国某特大铁路悬索桥设计方案为例,合理选择组合系统中黏滞阻尼器和软钢阻尼器的设计参数,并分别验证两者单独使用下的减振(震)效果;最后,对组合系统在各种动力荷载作用下的减振(震)效果进行分析,讨论系统锁定的延时效应。研究结果表明:新型黏滞-软钢阻尼器组合系统在列车行车荷载、制动力、风以及地震作用下的减振(震)效果良好,可实现组合系统的设计理念;组合系统的锁定延时会使主梁位移产生不利于减震设计的偏移,在实际工程中应尽量减小此效应。

关键词：黏滞阻尼器软钢阻尼器组合系统概念设计减振(震) 锁定延时

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机械产品概念设计过程模型的形式化表达

计算机辅助设计与图形学学报 2005年第2期17卷 327-333页

作者：张国全张卫国钟毅芳武汉工业学院机械工程系武汉430023 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

应用数学描述方法 ,从理性的角度描述了机械产品概念设计过程模型 (功能—行为—结构—环境约束 )的各要素及其相互关系提出了在产品任务书中析取功能信息的方法 ,建立了功能分解准则 ,利用优化算法创建了行为关系树与实现产品功能概... 详细信息

应用数学描述方法 ,从理性的角度描述了机械产品概念设计过程模型 (功能—行为—结构—环境约束 )的各要素及其相互关系提出了在产品任务书中析取功能信息的方法 ,建立了功能分解准则 ,利用优化算法创建了行为关系树与实现产品功能概念解的整个设计过程的形式化表达最后。

关键词：概念设计机械产品过程模型形式化

支持计算机辅助概念设计的机械产品创新过程动态建模

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机械工程学报 2006年第10期42卷 190-196页

作者：赵宏黄洪钟大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室大连116023 电子科技大学机械电子工程学院成都610054

针对作为机械产品概念设计关键问题之一的过程建模,讨论机械产品创新过程中工作背景、市场需求等因素的变化对产品概念设计过程的决定性影响,在此基础上建立了环境-需求-功能-行为-结构(E-R-F-B-S)变量集映射动态模型,利用7种映射单元... 详细信息

针对作为机械产品概念设计关键问题之一的过程建模,讨论机械产品创新过程中工作背景、市场需求等因素的变化对产品概念设计过程的决定性影响,在此基础上建立了环境-需求-功能-行为-结构(E-R-F-B-S)变量集映射动态模型,利用7种映射单元之间的有序组合归纳出4条产品创新链,为设计者在设计实践中的若干种创新思维过程建立简明的框架模型。通过确定创新链与有向图、有向图与稀疏矩阵的对应关系建立创新链的数学模型,进而提出并讨论创建以稀疏对称阵为输入变量的计算机辅助概念设计推理系统的合理构想。最后以辽河油田修井机传动系统的概念设计实例,说明创新链模型对机械产品创新过程的有效指导作用。

关键词：产品创新概念设计变量集映射创新链有向图稀疏矩阵

人机认知协同的复杂装备概念设计:挑战、进展和展望

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机械工程学报 2024年第11期60卷 2-19页

作者：娄山河冯毅雄胡炳涛洪兆溪谭建荣浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310027

传统的计算机辅助设计以几何特征为主导、以定量表征为依据、以经验试错为手段,难以有效支持设计信息残缺且设计认知混沌的概念设计阶段。我国正步入“十四五”发展的新时期,认知科学和人工智能的高度融合为复杂装备概念设计带来了全新... 详细信息

传统的计算机辅助设计以几何特征为主导、以定量表征为依据、以经验试错为手段,难以有效支持设计信息残缺且设计认知混沌的概念设计阶段。我国正步入“十四五”发展的新时期,认知科学和人工智能的高度融合为复杂装备概念设计带来了全新的机遇与挑战。人机认知协同的概念设计将设计对象和设计主体有机结合,从经验试错推理发展到设计规律外显认知,揭示设计对象递归迭代与设计主体认知演化的内在联系,实现概念设计抽象认知过程的计算机可理解和可计算。阐述侧重设计对象和侧重设计主体的复杂装备概念设计研究现状,分析客户需求语义认知辨识、思维认知规律神经成像、功构映射智能认知推理和概念方案协同认知决策等人机认知协同的概念设计关键技术。在分析现有计算机辅助概念设计局限性的基础上,对新一代基于人机认知协同的计算机辅助概念设计进行了展望。

关键词：概念设计设计认知人机协同计算机辅助设计

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球环型氚生产聚变堆概念设计

核聚变与等离子体物理 2003年第4期23卷 229-234页

作者：何开辉黄锦华核工业西南物理研究院成都610041

先进的球环型氚生产聚变堆是聚变能发展的中间应用产物。与传统托卡马克氚生产堆不同,在设计中利用了球形环的先进等离子体物理性能,并具有紧凑的结构特征,尽量利用真空室内的空间安置氚生产包层以减少氚泄露而增加氚增殖率,达到年生产... 详细信息

先进的球环型氚生产聚变堆是聚变能发展的中间应用产物。与传统托卡马克氚生产堆不同,在设计中利用了球形环的先进等离子体物理性能,并具有紧凑的结构特征,尽量利用真空室内的空间安置氚生产包层以减少氚泄露而增加氚增殖率,达到年生产富余氚1kg的目的,相应的堆利用因子为40%。在二维中子学计算的基础上,提出了ST TPR的初步概念设计,为下一步更详细具体的概念设计提供了直接的依据和重要的参考价值。

关键词：氚聚变堆概念设计球形环氚增殖率氢放射性同位素中子学优化设计电流驱动系统堆芯设计