机械产品基因工程研究与进化技术开发

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1、摘要在详细研究了现有产品基因(工程)理论及遗传算法和进化计算的研究现状后，本文借用生物基因及生物进化的原理和实现手段，结合DARFAD设计系统，提出“产品基因”与“产品进化”的设计思想，赋予“产品基因”和“产品进化设计”以全新的含义，并应用于生长型设计和进化设计中。以产品基因的提取为手段，以形成特定的产品基因组为目的，建立产品基因工程体系；利用产品进化设计技术实现产品由概念结构到实体结构的转变，最大程度上实现产品设计的创新。产品基因工程(PGE)研究：在对产品基因的理论研究中，详细介绍了产品基因的获取

2、手段一一以产品原型为来源和载体；特点一一自动生长性、遗传性、自动调节性和变异性：运算方法一一翻译、转录、复制、逆转录：详细分类一一结构基因、控制基因、功能基因和基于产品基因的生长型设计。而后引出产品基因组和产品基因库的概念，建立基因库结构模型，介绍基于产品基因组的生长型设计理论和操作方法。最后，以生物基因工程为理论源泉，以创新设计为目标，建立产品基因工程体系，构造系统模型，并讨论系统实施方法。产品进化技术开发：首先介绍产品进化设计理论，它是一种新型的进化计算方法，是对现有遗传算法的创新和延伸。然后，针

3、对机械产品结构特点，把进化设计运用到DARFAD设计系统中，给出了概念结构由简单到复杂、由抽象到具体的类体系和进化思想的系统实现方法。在每一次对功能表面、零部件乃至整个产品的操作中运用进化方法加以实现，具体操作有：零厚度实体、复杂表面求交、标准零件进化及壳体匹配等，从而很好地实现了概念结构的进化设计。最后，阐明产品进化与产品基因相辅相成，密不可分，在后者的控制和作用下可得到概念结构实体化的最优解。文章最后，介绍了我们所开发的产品创新设计系统一一DARFAD软件，结合其中的产品基因系统和进化系统完成了一

4、个设计实例，验证了本文理山东大学硕士学位论文论与技术系统的正确性和有效性。本文工作对从事产品基因的研究与开发工作具有重要的借鉴和指导意义，对开发以产品进化为目的的概念设计和创新设计软件系统具有重要的实用价值。关键字概念设计；生长型设计：产品基因：产品进化设计IIAbstractAftertraversingthetheoryofproducegene(engineering)，actualityofinheritarithmeticandevolutioncalculationinexistence，

5、thearticleborrowsorganismgene，thetheoryandmeasuresoforganism’sevolution．CombiningwithDARFADdesignsystem，thearticleputsforwardthethoughtof“productgene’’and“evolution”，thenendowsthemwithmewmeanings，inordertouseingrowthdesignandevolutiondesign．Thearticlees

6、tablishesthesystemofPGE(ProductGeneEngineering)，inmeasureofdistillingproductgene，aimingatcombiningspecialproductgenome．ThearticleUSeSevolutiondesigntechniquetorealizetheconversionfromconceptualstructuretosubstantialstructure，servingforproductdesign．Rese

7、archofPGE：Inthestudyofproductgenetheory,thearticleparticularlyintroducesinseveralaspects：acquiremeans-··distillingfromproductprototype；characteristics-一automaticgrowth，transmissibility，adaptabilityandaberrance；operationmethod—一translation，transcribe，cop

8、yandre—transcribe；materialclassify-·structuregene，controlgene，functiongene，andgrowthdesignbasedonproducegene．Thenitderivestheconceptionofproductgenomeandproductgene—basefromproductgene，constitutesgene—basestructuremodel，andintrod