基于FBS的可变功能机械设计变更传播过程及特性分析

介绍了可变功能机械的基本概念及对机械产品进行可变功能设计和进行设计变更传播特性研究的意义.从机械产品概念设计的角度,基于"功能-行为-结构"(FBS)映射模型,分析了机械产品功能之间的关联性,并将功能关联性映射到行为和结构中,在此基础上建立变更设计流程图.通过分析结构体在结构和功能上的约束,得出结构体之间的3种约束关系.在结构体约束关系的基础上,建立结构体关联矩阵,用来描述结构体之间变更传播的可能性.归纳总结了几种典型的传播行为特性,并得出变更传播树模型,为更好选择变更传播路线奠定了理论基础.最后在FBS映射模型基础上对CA6140普通车床进行了数控改造,用传播行为过程图描述了具体零部件之间的变更传播,验证了变更传播分析方法在该映射模型上的可行性.

基于FBS模型的小型机械产品可变功能再设计

以机械系统可变功能再设计为研究目标,在简要论述可变功能产品相关设计要求的基础上,提出了一种支持小型机械产品可变功能再设计的系统框架,将FBS设计过程模型应用于可变功能再设计中,并基于FBS模型进行了再设计过程构建及特点分析。在提出行为链的基础上,分析了典型可变功能机械行为链的相似特性,指出再设计的关键是行为结构变型与创新。最后,以市场上微耕机设计为实例,分析提出了基于FBS模型的再设计过程。分析结果表明,基于FBS模型的再设计方法在小型机械产品再设计中能较好实现功能再设计,为机械产品面向可变功能再设计的理论研究奠定了一定的基础。

可变功能机械基于功能-结构模型的设计变更

为研究可变功能机械设计变更过程和相关设计方法,从机械产品概念设计的角度出发,基于功能-结构映射模型,分析了机械产品在设计变更中功能与结构之间的映射关系,提出了3种变更约束规则.借助工程设计学中功能抽象化的方法进行功能关联性分析,并将产品结构分解为变更结构体和共享结构体,通过结构体的组合来实现产品的设计变更.在此基础上,建立了产品设计变更流程图,将变更过程划分为5个阶段,并提出变更执行图.最后基于功能-结构映射模型,通过设计变更执行图对CA6140车床进行了数控改造,验证了该映射模型应用于机械产品可变功能设计变更的可行性.

可变功能机械行为链序结构相似性及应用

为研究以可变功能为目标的机械系统再设计,行为过程作为产品设计理论研究的一个重要方面,为设计者提供了较大的创新空间.基于系统相似性,通过对典型可变功能机械各行为过程进行行为链的序结构相似性分析,总结了可变功能机械各对应行为链序结构具有功能有序、结构有序及运动时间有序的特点及规律,归纳出基于行为链序结构相似性的应用性规则,提出运用行为链序结构的相似性及其变化特点为系统进行可变功能再设计及优化提供新的理论与方法.最后,用实例验证了结论的正确性及可行性.

基于全关联矩阵的可变功能机械功能耦合分析

针对可变功能机械设计分析的需要,提出了功能与零件的直接关联、间接关联及全关联概念,建立了功能与零件的直接关联矩阵,通过分析功能直接关联零件的设计变更可能性传播来定量描述功能与零件的间接关联值,从而确定功能与零件的全关联矩阵.在此基础上,提出功能耦合度的概念,构建了功能耦合矩阵,以综合耦合度评价可变功能机械的结构紧凑性,分析了可变功能机械各零件对系统功能的影响程度,为此类机械的设计分析提供了定量依据.最后通过对多功能组合钳的实例分析,说明所提出方法的可行性及其意义.

基于行为链的机械产品可变功能再设计方法及应用

以具有可变功能为设计目标,对单一功能机械进行可变功能的再设计,具有重要的实用价值。行为或行为过程作为实现产品功能的必要途径,对再设计具有重要的指导作用。通过分析典型的具有可变功能的机械产品的行为过程,引入行为链概念,总结了可变功能机械行为链的相似特性,提出了一种基于行为链的机械产品可变功能再设计方法,将机械产品的再设计映射为行为链的再设计,为可变功能再设计提供了一个简单可行的方法。最后,用实例阐述了上述再设计方法的可行性。