面向可拓实例推理的产品设计演化方法

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1、硕士学位论文论文题目：面向可拓实例推理的产品设计演化方法作者姓名陈尉刚指导教师赵燕伟学科专业机械制造及其自动化所在学院机械工程学院提交日期2015年4月浙江工业大学硕士学位论文面向可拓实例推理的产品设计演化方法作者姓名：陈尉刚指导教师：赵燕伟浙江工业大学机械工程学院2015年4月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterAMethodofProductsDesignEvolutionforExtensionCaseReasoningCandidate:C

2、henWeigangAdvisor:ZhaoYanweiCollegeofMechanicalEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyApr.2015浙江工业大学硕士学位论文面向可拓实例推理的产品设计演化方法摘要当前产品更新日新月异，市场竞争日益激烈，为迎合客户需求，制造企业必须对产品进行不断地创新，而掌握一种产品设计演化方法能够让企业准确把握市场方向，同时也能够加快企业的产品创新设计。可拓实例推理技术正是一种比较成熟的产品设计演化方法，它利用以前的设计知识来解决当前产品设计中遇到的问题，是一种基于先前实例的设计方

3、法。可拓实例推理的主要环节包含实例表达、实例匹配、实例修改和实例评价，本文在此基础上增加一个实例分类环节，并将多维关联函数应用于实例匹配当中，主要工作包含以下内容：实例表达与实例匹配是产品设计演化的基础，本文首先利用可拓基元构建产品实例与客户需求信息模型，并根据客户需求计算产品属性最优值与可拓域。其次，针对多属性产品设计的实例匹配过程，提出一种基于多维关联函数的匹配算法，通过对二维与三维关联函数计算方法的总结，构建了多维关联函数的数学模型，并在此基础上，计算得到产品实例的相似度值。最后，通过实例应用和算法对比分析，验证了此算法的可靠性与正确性。为使产品设计

4、演化效率更高，演化对象更具体，提出一种基于BP神经网络的产品实例分类算法。根据产品分类特点，优化BP神经网络误差计算方法以改善收敛速度慢的问题，并对其训练样本进行预处理以提高分类的准确率。最后以此BP神经网络为平台，根据相似度值、不匹配属性数量以及不匹配子特征属性对产品实例进行多层次分类。实例修改是产品设计演化的最终实现途径，首先，构建产品特征属性与结构之间的映射模型，通过映射模型推理得到相似实例不相容核问题。然后，以传导度为依据，并结合置换变换、复制变换、分合变换、增删变换以及扩缩变换方法，对核问题中的产品零部件的结构或尺寸等进行修改变换，最后得到与满足

5、客户需求的新实例。根据本文提出的理论技术方法，在Solidworks平台上设计开发出基于可拓实例推理的螺杆空压机设计系统，集成了多维关联函数匹配算法、BP神经网络分类方法、不相容问题协调机制并验证了其可行性与有效性。关键词：可拓，实例推理，产品设计演化，多维关联函数，BP神经网络，不相容问题IABSTRACTAMETHODOFPRODUCTSEVOLUTIONFOREXTENSIONCASEREASONINGABSTRACTToday,productisupdatedrapidly,andtheenterpriseshavetoinnovatetoface

6、intensemarketcompetition.Aproductevolutionmethodcanhelpenterprisestograspmarkettrendsandimprovethespeedofproductinnovation.Extensioncasereasoningisaproductevolutionmethodwhichisusedtosolvedesignproblembypreviousdesignknowledge,itisadesignmethodbasedoncase.Caserepresentation,casema

7、tching,casemodificationandcaseevaluationaremaincomponentsofcasereasoning.Inthispaper,caseclassificationisaddedasacomponent,andcaseretrievalisbasedondependentmultidimensionalfunction,themainresearchcontentsareasfollows:Caserepresentationandcasematchingarethebaseofproductdesignevolu

8、tion,inthispaper,theinformationmo