基于多學科知識建模的復雜產(chǎn)品概念設計方法及應用.pdf

1、概念設計作為一個創(chuàng)造性的過程，對復雜產(chǎn)品而言，是決定其產(chǎn)品質(zhì)量、成本和創(chuàng)新性最重要的設計階段。復雜產(chǎn)品概念設計實質(zhì)上是需求驅(qū)動下，從分析需求到生成概念方案的有序和有目標的設計過程。此過程不但是知識從需求域、功能域到行為域和結(jié)構域的轉(zhuǎn)化、演變和映射的過程，也是多學科、多物理場知識相互融合、協(xié)同和影響的過程。由于在此過程中所涵蓋的知識具有模糊性、不確定性和發(fā)散性，缺乏有效的產(chǎn)品知識模型使得概念設計過程無法實現(xiàn)有序化和結(jié)構化，也難以實現(xiàn)有效的

2、創(chuàng)新。除此之外，對于復雜產(chǎn)品概念設計而言，一般只是部分子系統(tǒng)、部件的創(chuàng)新或再創(chuàng)新，因此重用知識的表示，以及重用知識與創(chuàng)新知識的融合也同樣對產(chǎn)品設計質(zhì)量、效率起著至關重要的作用。針對以上問題，本文展開以下研究:
　　(1)深入研究復雜產(chǎn)品概念設計所涵蓋的功能、行為、結(jié)構等各類知識與其特征，為建立各類知識合理的表示方式打下基礎。
　　(2)將復雜概念設計所涉及到的知識分為對象知識和過程知識兩類，分別對其進行建模。對象知識模型基于

3、P-B-S設計模型建立，實現(xiàn)功能域、行為域、結(jié)構域知識的描述;過程知識模型則是在對象知識模型的基礎上，兼顧復雜產(chǎn)品知識創(chuàng)新與知識重用的雙重要求，描述完整和結(jié)構化概念生成、求解和評價過程。
　　(3)在對象知識模型和過程知識模型的基礎上，分析復雜產(chǎn)品功能域、行為域和結(jié)構域映射過程中概念方案的求解機制及解方案的評價機制，綜合選擇形態(tài)學矩陣方法、灰色關聯(lián)分析、多學科仿真分析等多種分析評價方法，實現(xiàn)概念設計方案在功能域、行為域和結(jié)構域的功