有害功能演化动态仿真方法研究及应用

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1、分类号：TH122密级：公开UDC：621编号：201431204017河北工业大学硕士学位论文有害功能演化动态仿真方法研究及应用论文作者：白云剑学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：机械工程指导教师：曹国忠职称：教授资助基金项目：国家自然科学基金(51475137)DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringRESEARCHANDAPPLICATIO

2、NOFTHEDYNAMICSIMULATIONMETHODFORHARMFULFUNCTIONEVOLUTIONbyBaiYunjianSupervisor:Prof.CaoGuozhongMay2017ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.(NO.51475137)原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已

3、经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论

4、文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要我国经过30多年的改革与发展，制造业得以迅速发展壮大，现已成为全球制造业大国，但总体上仍然“大而不强”。在全球制造业发展新趋势和我国制造业竞争优势流失的双重压力下，科学分析我国制造业面临的发展环境和创新能力现状，中国制造业需从“中国制造”向“中国创造”转变，要以全面提升自主创新能力为核心，全面推进制造业转型升级。技术创新是制造业企业实现产品技术升级的有效途径，能够带来巨大的经济效益并开拓广阔的市

5、场，但是由于产品创新原理解构建过程中有害功能的出现使得产品存在不合理的危害性而对产品自身、用户、环境等造成一定程度损害，导致无法形成高质量、安全可靠的创新原理解，因此需要针对有害功能进行相关研究，为指导产品设计人员对有害功能进行有效识别与消除提供理论依据和方法支撑。本论文的主要工作包括以下几个方面：1、系统阐述有害功能的概念、特点及其分类，分析总结有害功能的影响形式，有害功能的形成途径，并对有害功能形成机理进行模型化表达。阐释有害功能演化机理的内涵，对有害功能演化过程进行阶段划分及特征描述，运用系

6、统动力学对有害功能演化进行分析。2、提出并构建面向有害功能的功能-效应-情景（HarmfulFunctionOrientedFunction-Effect-Condition，HF-FEC）模型，为有害功能演化动态仿真提供模型基础。通过功能分解和效应链推理交互映射的方式逐步形成产品的功能结构和效应链模型，再映射到情景层，利用情景层符号系统建立情景层模型，将有害功能的动态演化过程及其对产品系统和超系统产生的不利影响客观地反映在情景层中。3、提出基于定性推理的有害功能识别方法，为有害功能演化动态仿真提

7、供依据和前提。提出有害功能演化动态仿真方法及流程，使设计人员能够在产品创新原理解构建过程中对有害功能进行有效识别，把握有害功能形成及演化的机理。4、以纸币清分扎把机的创新设计为例，在产品创新原理解构建过程中对其进钞模块和清分暂存模块进行有害功能演化动态仿真，验证了所述方法的可行性和实用性。关键词：有害功能，演化，HF-FEC模型，定性仿真，纸币清分扎把机IABSTRACTBythebenefitsofourreformanddevelopmentintherecent30years,ourmanu

8、facturingindustryhasbeengrowingrapidly,makingChinaabigmanufacturingcountry.However,ourmanufacturingindustry,ingeneral,remains“bigbutnotstrong”.Underthedoublepressureofthenewdevelopmenttrendofglobalmanufacturingindustryandthelossofthecompetitiv