基于TRIZ的效应研究及其软件实现

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1、河北工业大学硕士学位论文基于TRIZ的效应研究及其软件实现姓名：曹国忠申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：檀润华2003.2.1基于TRIZ的效应研究及其软件实现摘要产品创新意味着需要更多的跨学科的知识结构、更复杂的技术支撑和更完善的创新理论。计算机辅助创新技术可以将多个领域的科学知识有机地综合起来，提供富有创造性的设计方案，成为企业提高新产品开发能力和经济效益的重要手段。本课题主要研究效应用于概念设计中原理解的确定方法及其软件实现，并将其应用于高炉煤气余压回收透平发电装置(TopGasPressureRecoveryTurbine，简称TRT)中

2、快速切断阀的改进设计，提出存在问题的解决方案。主要研究工作和结论体现在以下四个方面：l、效应理论研究及功能一效应一实例(Function—Effect-Example，简称FEE)概念设计过程模型的建立效应是通过对专利的分析，找出在专利中产品实现的功能和用于实现功能的原理之间的相关性的基础上形成的。研究效应与功能之闯的关系，建立了用于实现功能的效应链模型。通过功能与效应之间、效应与实例之间的映射关系，完成需求功能到实现产品功能的原理、到实现原理的结构的转换，建立了FEE概念设计过程模型。FEE模型综合了发明问题解决理论(TRIZ)中的效应理论以及人工智能中基于类比

3、的推理和基于实例的推理，利用该模型可以非常容易、快速蟪确定满足需求功能的原理解。2、建立基于FEE模型的效应知识库要将FEE模型用于概念设计，必须开发出一个大型的效应知识库。对专利进行分析和研究，确定每一专利实现的功能、应用的原理、实现原理的结构、输入参数、输出参数和控制参数等。按功能对效应进行分类，建立基于FEE模型的分层结构效应知识库。按照这种思路建立的效应知识库既可以实现快速查询又可以实现功能的改进，是应用效应解决问题的一种有效途径。3、快速切断阀驱动系统的改进设计对TRT系统和快速切断阀结构进行了深入研究，从系统功能的角度描述了快速切断阀存在的问题；按照需

4、求功能通过FEE模型中功能与效应映射关系，确定满足需求功能的效应，产生了新的原理解：并应用裁剪对功能结构进行改进，提出了快速切断阀存在问题的解决方案。在保证实现快速切断阀各项动作的基础上，消除了有害作用，操作更为简单，提高了系统性能。4、开发基于效应的专用软件采用第二代面向对象方法的Fusion方法，按照软件工程进行分析，开发产品概念创新设计软件的效应模块。该软件以效应、效应链和FEE模型为理论基础，后台知识库中包括大量的效应和工程实例。按照需求功能进行数据库检索，软件可为用户快速、准确地定位解决问题的效应和实例，提供所有可能的设计方案，大大缩短了产品开发周期，降

5、低了产品开发费用。关键词：概念设计，TRIZ，效应，效应链，FEE模型，效应知识库，快速切断阀，创新软件STUDYoNEFFECTBASEDoNTRIZANDITSSOFTWAREDEVELoPMENTABSTRACTProductinnovationmcdlnsthatthemoltinterdiseiplinaryknowledgestructure，themollcomplicatedtechnicalsupportandthemollperfectinnovativetheoryRrerequired．Technologyofcomputer-aidedi

6、nnovationCansynthesizethemulti-domainknowledgeorganicallyand,providethecreativedesignproject．Ithasbecometheimportantmethodbywhichenterprisecanincreasetheproductdevelopingcompetenceandeconomicbenefit．Thisprojectmainlystudiesthedeterminationofprinciplesolutionbyeffectinconceptualdesigna

7、nditssoftwaredevelopment．ThestudyresultisappliedtotheimproveddesignofspeedycuttingoffvalveinH盯(TopGasPressureRecoveryTurbine)．andthesolutiontotheproblemsexistinginthespeedycuttingOffvalveisputfonⅣard．Themainresearchesandcontributionsarethefollowing：1．StudyoneffectbasedonTRIZ(TheoryofI

8、nvent