论文摘要
产品概念设计具有高度创造性、知识密集性及须同其他设计人员进行信息交互的特点。在这个动态集中,传统产品信息管理功能语义缺乏,设计过程与产品信息有效集成不足,创新性差,不能为概念创新设计过程提供足够的支持。本文提出一种基于本体的面向产品创新开发过程的产品概念设计建模AD-FPS/TRIZ（Axiomatic Design-Function Principle Structure/TRIZ,AD-FPS/TRIZ）模型,作为产品设计信息管理及集成设计的建模工具。建立一个产品AD-FPS建模模型,不仅在设计过程中建立了产品设计方案,更是产品设计知识表达的载体。通过构造基于TRIZ支持的产品概念设计AD-FPS建模模型（AD-FPS/TRIZ）,解决了AD建模冲突解耦能力不足的问题,提高了产品开发的创新性。最后在本体环境之中构建AD-FPS/TRIZ产品概念创新集成设计模型,使产品概念创新设计与知识信息管理相结合,实现产品设计知识的表达、储存、共享与利用。本文主要的研究内容和成果体现在以下几个方面:（1）针对产品概念创新设计,阐述了概念创新设计的概念、类型及研究现状。分析产品功能建模,功能结构映射过程。分析了知识管理在产品创新设计中的重要作用。（2）提出了基于AD与TRIZ的产品概念创新设计建模。通过对比,阐述AD与TRIZ在概念创新设计中的优缺点及应用特征。研究了产品概念创新设计建模中AD与TRIZ集成的可能性,提出了一个集成设计AD-TRIZ模型。（3）研究了基于AD-FPS的产品知识表达模型,分析了该模型在概念设计建模中表达设计知识的优缺点。最后结合AD-TRIZ模型,提出了基于AD-FPS/TRIZ的产品概念创新设计与产品设计知识管理集成模型框架。（4）结合本体理论,提出了本体环境下的产品概念创新设计知识信息建模AD-FPS/TRIZ本体集成模型。使用本体OWL语言对模型中的类和属性进行本体描述。（5）本体知识库的建立使用本体开发工具Prot（?）g（?）开发了一个概念设计系统,构建了功能术语本体库、流术语本体库、原理本体库和组件本体库、TRIZ创新知识方法库和产品AD知识库。最后,应用所开发的概念设计系统进行吸能式汽车安全转向柱的概念设计。
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致谢中文摘要ABSTRACT1 绪论1.1 研究背景1.2 研究现状1.2.1 概念创新设计研究现状1.2.2 产品信息建模技术1.2.3 知识管理1.2.4 产品概念创新设计与设计知识管理1.3 研究对象以及研究目的和意义2 本文研究涉及的基本理论2.1 产品概念设计知识模型表达2.2 功能结构设计理论2.2.1 功能的分类2.2.2 功能分解方法2.2.3 功能到结构的映射方法2.3 TRIZ理论2.3.1 TRIZ的结构体系2.3.2 TRIZ理论基本概念和内容2.4 小结3 概念设计中AD与TRIZ的比较与集成研究3.1 AD与TRIZ的出发点3.2 AD与TRIZ比较3.2.1 功能描述的异同3.2.2 对概念设计的评价3.2.3 应用比较3.2.4 AD与TRIZ理论的局限性3.3 TRIZ与AD集成进行产品概念设计集成模型3.4 小结4 基于本体的产品概念创新设计AD-FPS/TRIZ模型4.1 产品概念创新设计AD-FPS/TRIZ模型4.1.1 采用AD-FPS对产品概念设计建模4.1.2 TRIZ对AD-FPS建模的支持4.1.3 基于AD-FPS/TRIZ模型的概念设计信息建模过程4.2 基于本体的AD-FPS/TRIZ产品建模模型4.2.1 AD-FPS/TRIZ模型本体描述框架4.2.2 FPS产品本体模型框架4.2.3 AD本体描述框架4.2.4 TRIZ创新本体描述框架1 进化模式本体模型4.3 小结5 基于AD-FPS/TRIZ本体集成模型的系统构建5.1 FPS本体模型库5.1.1 功能本体库5.1.2 流本体库5.1.3 原理本体库5.1.4 结构本体库5.2 产品AD本体库5.2.1 FR本体库5.2.2 DP本体库5.3 产品TRIZ创新本体库5.3.1 效应本体库5.3.2 进化模式库5.3.3 专利本体库5.4 本体存储5.5 本体库查询5.6 本体发布5.7 小结6 应用6.1 汽车安全转向柱概念创新设计研究及发展趋势6.2 基于AD-FPS/TRIZ本体模型的转向柱概念创新设计7 总结与展望7.1 总结7.2 展望参考文献作者简介学位论文数据集
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