基于约束功能的机械产品概念设计方法研究.pdf

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1、机械设计与制造第5期256MachineryDesign&Manufacture2013年5月基于约束功能的机械产品概念设计方法研究高瞩．一，吉晓民，高峰z(1．常州工学院，江苏常州213002；2．西安理工大学，陕西西安710048)摘要：机械产品概念设计的目的是实现产品功能到结构的映射，以获得产品设计约束链中的结构部件和结构单元的组成原理重构和概念方案。方法通过约束功能分析和各功能模块的设计约束加载，映射出诸多可选的结构形式，再结合机械产品的整机性能指标和主要结构参数等约束要素，确定出具体映射结构件以及相互功能联结形式。论文以电动

2、液压叉车概念方案的产品建模仿真和物性分析的应用案例，给出结构方案评判和优选的概念设计方法，验证了方法的可行性。关键词：约束功能；机械产品；概念设计；结构映射中图分类号：TH16；TH122文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)05—0256—04AStudyontheConceptualDesignMethodologyofMechanicalProductsBasedonConstraintFunctionGAOZhu，JIXiao-min，GAOFen(1．ChangzhouInstiteofTechnology，

3、JiangsuChangzhou213002，China；2．Xi’anUniversityofTechnology，ShannxiXi’an710048，China)Abstract：ThepurposeofconceptualdesignofmechanicalproductsistorealizethemappingfromproductfunctiontOitsstructureSO娜toobtainthereconstructionandconceptualplanofthecompositionprinc~leofstru

4、cturecomponentsandstructureunitsintheconstraintchainofproduct"design．Themethodisthat，firstly，severe!optionalstructureforlTl$areobtainedintheprocessofconstraintfunctionanalysisanddesignconstraintsloadingforeachfunctionmodule．Thencombinedwiththeconstraintfactorssuch珊theen

5、ginepe~rmanceindexofmechanicalproductsandthemainstructureparameters．thespecificmappingstructureandthemutualcouplingfoaredetermined．Intheend．thefeasibilityofthemethodisverifedontheapplicationcaseofthemodelingsimulationandph~icalpropertyanalysisoftheconceptualplanofelectr

6、ichydraulicfork@sbygivingtheconceptualdesignmethodofstructureschemeevaluationandoptimization~KeyWords：RestraintFunction；MechanicalProduc~；ConceptualDesign；StructureMapping1引言射结构件及其相互功能联结形式的确定等。通过建立基于约束功能的功能分解和结构映射方法，实现对机械产品各功能模块的约机械产品概念设计的灵感产生与设计人员的相关设计实践束功能分解和设计约束加载；再结

7、合整栅陛能指标和主要结构参密切相关，而机械产品功能原理解的获得则是不断的知识训练和思维发散的过程。文献【瑚过对机械产品的用户需求和预设功能数等约束要素，映射出机械总成具体映射结构件和相互功能联结的量化分析，建立产品知识库，基于功能相似性的产品族生成以形式；最后以电动液压叉车的建模仿真和物性分析的应用案例，及最相似产品的确定，进行企业新品开发、关键模块确定以及设给出结构方案评判和优选的概念设计方法。计知识的重用。文献l引针对传统生成算法中知识描述不一致引起2约束功能的设计知识重用困难和设计方案生成准确性低的问题，提出一种2．1约束功能概

8、念基于本体映射的产品概念设计方案生成的新思路。文献提出基一般机械产品开发流程是从市场需求分析出发，经确定预于约束网络的产品设计方法，将产品设计看作约束满足问题，将设总功能、求解作业原理、布置总体结构型式和零部件详细设计变