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需求设计和方案求解协同演化创新设计方法研究

作　者: 徐亮亮
导　师: 唐敦兵
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 需求设计方案求解协同演化形式化表达计算机辅助创新设计
分类号: TB472
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

针对产品设计初期各种因素的不确定性,论文提出需求设计和方案求解协同演化创新设计方法。首先,研究需求是如何进行定义与描述的,并建立了需求设计的过程模型;根据需求设计结果,利用建立的功能定义知识库和功能定义方法,获取产品的功能结构模型;在全面理解功能模型基础上,通过搜寻功能实现原理,得到满足功能模型的结构方案;根据结构方案评估的结果,确定需求设计和方案求解协同演化的具体过程;其次,应用一种形式化的符号表达形式,建立了需求设计和方案求解协同演化方法的求解模型,并阐述了该设计方法的逻辑过程,构建了需求设计和方案求解逐层协同演化的框架;最后,以自动化无轨电动伸缩门的设计过程为例,详细阐述了需求设计和方案求解协同演化方法的具体应用步骤;介绍如何利用SQL Server2000数据库系统,在Visual Basic.NET的开发环境下,依据需求设计和方案求解协同演化方法的思想,设计和开发计算机辅助创新设计软件系统,并以实例描述了软件系统的使用方法,验证了方法和系统的有效性和实用性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章绪论  12-18
  1.1 课题的研究背景  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-14
  1.3 课题来源及研究意义  14-15
  1.4 论文研究的内容及目标  15-16
    1.4.1 研究的内容  15-16
    1.4.2 研究的目标  16
  1.5 本论文拟解决的关键问题与创新之处  16-17
    1.5.1 拟解决的关键问题  16
    1.5.2 本论文的创新点  16-17
  1.6 本章小结  17-18
第二章产品的需求设计  18-26
  2.1 需求设计概述  18-21
    2.1.1 需求的定义  18-19
    2.1.2 需求的描述  19-21
  2.2 产品需求设计过程  21-25
    2.2.1 产品需求设计的过程模型  21
    2.2.2 需求信息的获取  21-23
    2.2.3 需求分类  23-24
    2.2.4 需求评估  24-25
  2.3 本章小结  25-26
第三章产品概念设计的方案求解过程  26-39
  3.1 产品概念设计  26-29
    3.1.1 产品概念设计内涵  26
    3.1.2 产品概念设计基本特征  26-27
    3.1.3 产品概念设计的过程模型  27-29
  3.2 产品功能设计  29-36
    3.2.1 产品功能的定义  29
    3.2.2 产品功能的角色  29-30
    3.2.3 产品功能定义的目的  30-31
    3.2.4 产品功能定义的方法  31-32
    3.2.5 产品功能定义知识库  32-35
    3.2.6 产品功能结构的建立  35-36
  3.3 产品原理设计  36
    3.3.1 产品原理设计的目标  36
    3.3.2 产品原理设计的基本方法  36
  3.4 产品概念方案设计  36-38
    3.4.1 产品概念方案设计任务  36-37
    3.4.2 产品功能载体——产品结构  37
    3.4.3 功能——结构映射  37-38
  3.5 本章小结  38-39
第四章产品需求设计和方案求解协同演化方法的研究  39-53
  4.1 产品需求设计和方案求解的协同演化  39-40
    4.1.1 产品设计的一般模式  39
    4.1.2 产品的往复设计  39-40
    4.1.3 产品需求设计和方案求解的协同演化  40
  4.2 产品需求设计和方案求解协同演化基本过程的形式化描述  40-47
    4.2.1 产品需求设计和方案求解协同演化基本过程  40-41
    4.2.2 产品需求设计的形式化表达  41-43
    4.2.3 产品功能设计的形式化表达  43-45
    4.2.4 产品原理设计的形式化表达  45
    4.2.5 产品结构方案设计的形式化表达  45-46
    4.2.6 产品结构方案的评估  46-47
  4.3 产品需求设计和方案求解协同演化方法分析  47-48
    4.3.1 产品需求设计和方案求解协同演化方法的推理过程  47-48
    4.3.2 产品需求设计和方案求解协同演化方法的求解模型  48
  4.4 产品需求设计与方案求解协同演化机理的说明  48-51
    4.4.1 产品需求设计与方案求解协同演化的逻辑过程  48-50
    4.4.2 产品需求设计与方案求解逐层协同演化模型  50-51
  4.5 本章小结  51-53
第五章基于需求设计和方案求解协同演化的实例及系统分析  53-72
  5.1 基于需求设计和方案求解协同演化的实例分析  53-61
    5.1.1 自动化无轨电动伸缩门的需求设计  53-54
    5.1.2 自动化无轨电动伸缩门的方案求解  54-56
    5.1.3 自动化无轨电动伸缩门的需求设计和方案求解协同演化过程  56-61
  5.2 基于需求设计和方案求解协同演化的系统分析  61-71
    5.2.1 软件系统的总体设计  61-62
    5.2.2 软件系统的开发工具  62-64
    5.2.3 软件系统的使用方法  64-71
  5.3 本章小结  71-72
第六章总结与展望  72-74
  6.1 全文总结  72
  6.2 研究展望  72-74
参考文献  74-78
致谢  78-79
在学期间的研究成果及发表的学术论文  79-80
附录  80-83

需求设计和方案求解协同演化创新设计方法研究

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