基于TRIZ发明原理的领域问题求解方法研究

发布时间：2017-10-08 19:20

  本文关键词：基于TRIZ发明原理的领域问题求解方法研究

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【摘要】：企业在市场竞争中生存的关键是产品创新，概念设计作为产品开发过程中最重要的环节之一，是实现机械产品创新设计的基础，也是整个产品设计过程中最难的阶段。作为产品创新设计的重要阶段，在对概念设计的理论与方法的研究方面，已经成为目前实现产品快速创新设计的基础。虽然现阶段对设计理论方法的研究取得了一定的研究成果，特别是TRIZ理论的应用，帮助设计者解决了一定的工程领域问题，但是在其通用解到领域解转化方面遇到了瓶颈，即领域解的获得效率较低。由于领域解的获得是一个范围广泛的问题，本文主要以发明原理为研究对象，从基于功能分析的组件知识模型、知识库的构建出发，探索由通用解到领域解转化的过程。 本文首先概述概念设计、TRIZ理论以及领域解求解方法的国内外研究现状，并详细描述相关领域的设计理论与方法，提出本文的研究目的及意义，通过通用解到领域解转化过程中问题出现的原因，确定本文的主要研究内容。 在对知识模型构建的研究方面，通过对功能以及组件的研究，根据各组件不同的功能作用及能量传递规律，将组件分为七大类，运用功能集的表达方式，将作用类型分为八类，构建基于功能分析的组件知识模型，创建功能组件知识模型信息库。 在对知识库的构建研究方面，结合Stone等的功能基对发明原理进行物理行为分析，剖析冲突出现的具体原因，归纳冲突的解决方案，完成发明原理知识库的构建；同时为便于系统分析及方案的选择，以及与组件模型和发明原理的关联，完成效应知识库与可用资源库的构建。 在对推理技术的研究方面，建立支持物理行为分析、原理及功能分析的实例的表达机制与检索规则，提出利用原理创新实例检索相似度函数进行实例检索的相关步骤，将实例推理与规则推理结合，提出了基于知识推理的概念设计方法。 最后在对系统的研发方面，介绍软件的体系架构及主要功能模块，分析系统的运行流程，并以游梁式采油机钢丝绳润滑装置的设计为应用案例，描述计算机辅助创新软件应用过程，，验证了系统的有效性与可行性。 该课题得到国家自然基金（50905074,50975124）及山东省大型科学仪器设备升级改造技术研究专项（2012SJGZ15）的部分资助。
【关键词】：概念设计 TRIZ 功能推理 知识表示
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH122
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 本文研究的背景11
• 1.2 本文研究的目的及意义11-13
• 1.3 国内外研究现状13-17
• 1.3.1 概念设计研究现状13-14
• 1.3.2 TRIZ 的研究现状14-15
• 1.3.3 领域解求解方法研究现状15-17
• 1.4 本文主要研究内容与章节结构17-19
• 1.5 本章小结19-21
• 第二章 基于功能分析的组件知识模型的构建21-29
• 2.1 功能分析21-22
• 2.1.1 功能的定义21
• 2.1.2 功能分析21-22
• 2.2 组件知识模型22-23
• 2.3 基于功能分析组件知识模型23-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 知识库的构建29-43
• 3.1 发明原理物理行为分析29-33
• 3.1.1 功能、行为和结构之间的关系29-30
• 3.1.2 物理行为的表示方法30
• 3.1.3 发明原理的物理行为分析30-33
• 3.2 产品设计中的冲突33-34
• 3.2.1 冲突概述33
• 3.2.2 冲突确定方法33
• 3.2.3 冲突原因分析33-34
• 3.3 冲突的解决方案34-35
• 3.4 发明原理知识库的构建35-36
• 3.5 效应知识库的构建36-39
• 3.6 可用资源库的构建39-41
• 3.7 本章小结41-43
• 第四章 基于知识推理的概念设计方法研究43-51
• 4.1 基于实例的推理方法43-44
• 4.1.1 基于实例推理简介43
• 4.1.2 基于实例推理的推理过程43-44
• 4.2 基于实例推理的关键技术44
• 4.3 面向物理行为分析的实例推理技术44-45
• 4.4 面向原理及功能分析的实例推理技术45-46
• 4.4.1 面向原理及功能分析的实例表达机制45
• 4.4.2 实例信息编码45-46
• 4.4.3 实例的检索46
• 4.5 基于规则推理46-47
• 4.6 基于知识推理的概念设计研究47-50
• 4.6.1 传统的概念设计47
• 4.6.2 推理检索机制47-48
• 4.6.3 实例库的建立48-49
• 4.6.4 规则库的建立49-50
• 4.7 本章小结50-51
• 第五章 计算机辅助创新软件的开发与应用51-69
• 5.1 软件的体系架构及主要功能模块介绍51-54
• 5.2 计算机辅助创新软件运行流程54
• 5.3 计算机辅助创新软件的开发54-57
• 5.3.1 开发工具的选择54-55
• 5.3.2 数据库的选择55-56
• 5.3.3 计算机辅助创新软件的开发56-57
• 5.4 计算机辅助创新软件应用实例57-67
• 5.4.1 问题描述57-58
• 5.4.2 问题分析58-60
• 5.4.3 方案获得60-66
• 5.4.4 方案评价66-67
• 5.5 本章小结67-69
• 第六章 总结与展望69-71
• 6.1 主要研究工作的总结69
• 6.2 展望69-71
• 参考文献71-75
• 致谢75-77
• 附录77-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐璧华;梁大川;罗悦;李建;王兵;;基于规则推理的钻井液设计系统研究[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2011年04期

2 田启华;杨红梅;;基于公理设计的产品概念设计方法研究[J];中国工程机械学报;2007年04期

3 杨艳华;朱祖平;姚立纲;;实例推理方法在机械产品方案设计中的应用[J];中国工程机械学报;2009年03期

4 邓益民;郑堤;;机电产品功能与行为表达方法综述[J];工程设计学报;2008年03期

5 陈洪武,黄克正,杨波;概念设计推理技术的研究[J];工具技术;2005年02期

6 宗红春;;基于TRIZ理论的产品创新设计[J];创新科技;2012年06期

7 马建红,李娟,檀润华;计算机辅助创新设计系统-InventionTool2.0开发[J];河北工业大学学报;2004年04期

8 梁艳红;檀润华;;产品概念设计中的功能分析[J];河北工业大学学报;2007年04期

9 应保胜,陈奎生;基于实例推理的产品概念设计[J];湖北工学院学报;2002年04期

10 檀润华;张瑞红;刘芳;杨伯军;;基于TRIZ的二级类比概念设计研究[J];计算机集成制造系统;2006年03期

本文编号：995807