机械系统可重构设计技术研究

论文摘要

为实现产品的可重构设计,以快速响应多样化的机械产品的需求,分析与研究了基于功能-原理（行为）-结构（FPBS,Function-Principle-Behavior-Structure）映射方法的产品可重构设计技术。主要内容如下:⑴产品设计分解过程中,在功能与结构映射之间同时引入原理与行为,给出了基于功能-原理（行为）-结构的产品分解建模方法,可有效地支持产品设计建模。⑵将可重构性理论应用于基于功能-原理（行为）-结构的产品分解模型,建立了可重构设计过程模型,支持基于功能、原理（行为）、结构的产品可重构设计。⑶基于物质流、能量流以及信息流的传递与转换形式,建立产品功能重构方法,支持功能的重新组态。⑷采用连通图与生成树表达产品原理（行为）综合过程,建立了原理（行为）重构方法,支持原理（行为）的重新构型。⑸考虑结构之间的相关性和行为的相容性,建立了产品结构重构的基本思路与判别规则,支持结构的重新聚合。⑹选择通用CAD软件及其二次开发工具进行集成设计,遵循可重构设计方法一般流程来开发系统,建立了计算机辅助的可重构设计支持软件,实现可重构设计的应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源与选题背景
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 选题背景
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势
• 1.2.1 研究现状概况
• 1.2.2 未来发展趋势
• 1.3 课题研究主要内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 基于FPBS的产品可重构设计
• 2.1 基于FPBS的产品设计过程
• 2.1.1 FPBS映射过程
• 2.1.2 产品FPBS映射分解模型
• 2.1.3 基于FPBS的产品横向模型
• 2.2 基于FPBS的产品可重构设计
• 2.2.1 可重构设计的概念
• 2.2.2 产品可重构设计过程模型
• 2.3 本章小结
• 第三章 产品功能重构
• 3.1 相关概念
• 3.1.1 功能
• 3.1.2 功能关系
• 3.2 产品功能建模
• 3.2.1 功能的表达
• 3.2.2 产品功能模型
• 3.2.3 建立功能模型的步骤
• 3.3 产品的功能重构设计方法
• 3.3.1 功能重构的基本思路
• 3.3.2 功能重构的一般步骤
• 3.4 应用实例
• 3.5 本章小结
• 第四章 产品原理（行为）重构
• 4.1 相关概念
• 4.1.1 原理
• 4.1.2 行为及行为关系
• 4.2 产品原理（行为）建模
• 4.2.1 原理（行为）的表达
• 4.2.2 产品原理（行为）模型
• 4.2.3 建立原理（行为）模型的步骤
• 4.3 产品的原理（行为）重构设计方法
• 4.3.1 原理（行为）重构的基本思路
• 4.3.2 原理构型
• 4.3.3 行为组合
• 4.4 应用实例
• 4.5 本章小结
• 第五章 产品结构重构
• 5.1 相关概念
• 5.1.1 结构
• 5.1.2 结构关系
• 5.2 产品结构建模
• 5.2.1 联接类型
• 5.2.2 产品结构模型
• 5.2.3 建立结构模型的步骤
• 5.3 产品结构重构设计方法
• 5.3.1 结构重构的基本思路
• 5.3.2 行为相容性判别规则
• 5.3.3 结构单元模糊聚类
• 5.4 本章小结
• 第六章 可重构设计支持软件
• 6.1 系统总体设计
• 6.1.1 系统需求分析
• 6.1.2 系统体系结构
• 6.1.3 系统功能设计
• 6.2 系统开发关键技术
• 6.2.1 Pro/ENGINEER二次开发
• 6.2.2 多语言混合编程
• 6.3 系统功能实现
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 今后工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果
• 附录A 可重构设计支持系统部分信息模型
• 附录B 可重构设计支持软件部分数据字典