基于基因工程的机械产品设计理论与技术研究

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2、手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)⋯一i醯铷签矿f凳r／㈣一摘要+本文首先提出了本课题研究的背景和意义，探索产品基因工程设计理论，力争实现产品设计的自动化，支持产品创新设计，介绍了生物基因工程以及在非生物领域的应用，综述了概念设计研究的现状和有待解决的问题。在基础理论方面，从创新设计的角度出发，依据分解重构理论和生物基因工程，提出了机械产品基因工程设计理论。通过与生物生长过程的系统比较，将产品比作生物个体，提出产品基因新概念，揭示了产品基因的控制机理，包括产品基因的“转录”、“翻译”、“逆转录”等表达机制。为支持产品基因工程设计理论，还提出了利用功

3、能表面集对应需求功能基因的功能表面理论、解决功能一结构映射问题的广义定位原理、以及用于产品基因表达的生长型设计方法。在技术研究方面，提出了支持产品基因工程的关键技术，包括产品基因获取技术、产品基因扩增技术、产品基因重组技术以及产品基因表达技术。在产品基因模型的基础上，从现有产品中获得产品基因，构建产品基因文库，用于获得目的基因。产品基因扩增是指产品基因相关信息的扩展、增广的过程，是产品信息的扩增。产品基因的重组，首先需要得到分离出不良基因的载体基因，以及在产品基因文库中查找到优良的目的基因，然后依据产品基因重组规则实施重组，最后对重组的产品基因进行评价，并转移到产品基因的生长

4、系统中。产品基因的表达技术，是将产品遗传信息体现在产品的结构设计中，从而决定产品的功能特性和结构特点，本文将产品基因的表达过程分为产品基因的转录过程和翻译过程。在系统开发和应用方面，研制开发了支持产品基因工程设计理论的工具系统PGE—DARFAD，它是基于DARFAD系统，扩展了产品基因获取、产品基因扩增、产品基因库构建、产品基因重组以及产品基因表达等功能模块。本文以虎钳夹具为设计实例，运用产品基因工程设计原理及其关键技术，分析了三种虎钳夹具的设计过程及优缺点，总结出较优的设计方案，分别得到了其概念结构和实体结构，以说明产品基因工程工具系统的设计效果。关键词基因工程：概念设计

5、：产品基因；功能表面+本课题得到国家自然科学基金项13(50475129)资助山东人学博士学位论文AbstractThispaperfirstlyputsforwardbackgroundandsignificanceofresearch，thatis，triestoexplorenewdesigntheorybyuseofbiologicalgeneticengineeringforreferencetosupportinnovationdesignanddesignautomation，andimproveCACDpower．Secondlyitsumsupthecurr

6、entresearchofbiologicalgeneticengineeringandapplicationinnon—biologicalfield，introducesthestate—of-the—artofdomesticandinternationalresearchinCACD．andfurthermoreproposestheproblemsremainedinconceptualdesign．Fromtheangleofdesigninnovation，thepaperhasestablishedthedesigntheorybasedonPGEaccord

7、ingtoR&D(DecompositionandReconstitution)theoryandbiologicalgeneticengineeringprinciple．Thefollowingsimilarrelationscanbeproposed：Geneinbiology～>ProductGene(PG、andOrganism-->Productafterasystematicstudyofthesimilaritiesbetweentheinnovationdesignandbiologi