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基于质量功能展开、发明问题解决理论和仿生学的产品创新设计

发布时间:2021-05-24 13:11
  为了提高产品创新设计效率,提出一种基于质量功能展开(QFD)、发明问题解决理论(TRIZ)和仿生学的产品创新设计过程模型。首先,根据客户需求利用QFD理论构建产品质量屋,结合TRIZ的矛盾冲突理论将负相关技术特性映射到对应的发明原理,综合考虑发明原理三大准则筛选出合适的发明原理;然后,搜索基于发明原理的生物实例库获得多个生物实例,分别计算其与设计目标之间的功能流相似度并将相似度值最高的作为仿生原型;最后基于建立好的生物系统数据库、产品系统数据库和协同中间件数据库,利用协同中间件进行跨领域多层次协同映射,得到产品仿生设计方案。利用上述过程模型对风扇叶片进行创新设计,并结合FLUENT软件进行数值模拟,结果表明风扇叶片在提高风量和降低噪声性能上得到了一定的改善,验证了所建立设计模型的可行性与有效性。 

【文章来源】:中国机械工程. 2020,31(11)北大核心EICSCD

【文章页数】:11 页

【文章目录】:
0 引言
1 生物原型的有效获取
    1.1 设计问题到发明原理的映射
    1.2 发明原理筛选及生物实例库构建
    1.3 多生物原型相似度计算
2 生物系统-技术系统的仿生创新方案生成
    2.1 生物系统-协同中间件-产品技术系统数据库构建
    2.2 基于协同中间件的多层次映射机制
3 风扇实例分析
    3.1 市场需求分析
    3.2 生物原型的获取
        3.2.1 产品质量屋构建
        3.2.2 技术冲突1仿生原型获取
        3.2.3 技术冲突2仿生原型获取
    3.3 基于信鸽翅膀和猫头鹰翅膀的风扇多生物集成创新
    3.4 风扇数值仿真模拟
    3.5 仿真结果及分析
4 结论


【参考文献】:
期刊论文
[1]基于TRIZ理论的D型打结器设计与试验[J]. 马赛,李凤鸣,钱旺.  农业机械学报. 2018(S1)
[2]基于虚拟正交试验和改进QFD的产品平台规划方法[J]. 袁振龙,褚学宁,张磊.  上海交通大学学报. 2018(08)
[3]基于联合分析和QFD构建高速列车需求模型[J]. 曾庆臻,韩鑫,黎荣,武浩远,刘兴中.  机械设计与研究. 2018(02)
[4]多生物效应技术实现方法研究[J]. 刘伟,曹国忠,檀润华,于菲.  机械工程学报. 2016(09)
[5]基于BioTRIZ的产品创新设计过程[J]. 吉祥,顾新建,代风,刘征.  浙江大学学报(工学版). 2014(01)
[6]集成TRIZ的产品生态设计方法研究[J]. 刘征,潘凯,顾新建.  机械工程学报. 2012(11)
[7]生物耦合生成机制[J]. 任露泉,梁云虹.  吉林大学学报(工学版). 2011(05)
[8]QFD与正交试验混合方法在大批量定制中的应用研究[J]. 吴新丽,李仁旺,张思荣,徐兴,罗昊.  中国机械工程. 2011(05)
[9]生物耦元及其耦联方式[J]. 任露泉,梁云虹.  吉林大学学报(工学版). 2009(06)
[10]基于QFD与TRIZ技术工具的产品概念设计方法[J]. 华中生,汪炜.  计算机集成制造系统. 2004(12)

硕士论文
[1]基于仿生学与TRIZ相结合的流体传输节能装置的研究与应用[D]. 李林强.华南理工大学 2011



本文编号:3204247

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