基于功能表面的机械产品基因工程理论与技术研究.pdf

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山东大学 博士学位论文 基于功能表面的机械产品基因工程理论与技术研究 姓名：杨金勇 申请学位级别：博士 专业：机械设计及理论 指导教师：黄克正 座机电话号码 摘要 II 摘要 机械产品概念设计是产品设计过程中最为重要的阶段，产品概念设计方案的 质量是决定产品最终质量、产品市场竞争力以及企业获利最为关键的因素。现实 产品和零件的结构复杂多变，在结构表达、结构构思及设计过程描述等方面，构 成对工业界产品设计工作者的严重挑战。旨在解决设计困难的产品设计理论与设 计方法学研究至今尚未找到理想的解决途径。本文在最新设计自动化理论研究基 础上，探讨人造产品的“基因”概念和“基因”工程，对于提高人类对人造产品 世界的理解和掌握能力，以及自动处理产品知识和数据的能力，均具有重要理论 价值和深远的经济价值。 本文通过概念设计与生物生长过程的相似性类比，借鉴生物基因工程原理， 提出基于产品生命周期基因工程的产品概念设计理论，试图利用产品基因的遗传 性和交异性来实现概念设计过程中的知识重用和产品创新；将生物生长机理用于 机械产品概念设计自动化技术，，通过对产品生命周期基因的操作实现产品的并行 设计。本文主要对产品基因工程理论、技术及其应用等方面进行了研究。 本文首先从理论上对机械产品基因工程进行研究，介绍了产品基因工程的理 论基础――广义定位原理、分解重构原理、功能表面理论和生长型设计理论。广 义定位原理阐明了机械产品中每一零件都应遵循的法则，分解重构原理揭示了发 明创造的本质，功能表面充当着抽象概念直观表达的媒介，生长型设计理论则是 对生物生长机

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