公理设计下功能解耦方法分析-机械设计及理论专业论文.docxVIP

河北工业大学硕士学位论文 河北工业大学硕士学位论文 公理设计下功能解耦方法研究 公理设计下功能解耦方法研究 i i PAGE PAGE ii 公理设计下功能解耦方法研究 摘 要 随着用户对产品要求的不断个性化，以及产品所涉及的技术和科学领域广泛化，迫使 对创新的程度要求越来越高，其复杂程度也越来越强。公理设计，指出可以将公理应用在 设计领域，使设计有法可依，并判断出优良的设计决策。对于复杂产品的研究，其领域间 的映射过程可以反映设计者的思路，其公理和推论及定理的应用，使原先从经验发展来的 设计准则有了科学依据。 论文分析了发生在功能域和结构域之字形映射下的耦合产生的原因，从无耦合设计的 成功概率最大的角度说明了对耦合研究的必要性，在研究国内外学者在公理设计和功能解 耦的研究成果的基础上，提出了可以将公理设计与裁剪结合，并引入进化模式，调用其模 式下的参考建议，以达到解耦的目的。 （1）分析功能相互影响的耦合设计的特点，结合基于功能模型的裁剪的过程，从功能 分析的角度，提出基于裁剪的解耦策略，把以数学表达形式的设计矩阵赋予了工程涵义， 并指出构建功能模型是关键。 （2）描述了公理设计矩阵与裁剪结合的过程。所述的功能模型要求以设计参数为输入 输出，功能要求为作用关系，针对此功能模型的特点，在公理设计矩阵到设计结构矩阵转 化过程的基础上，结合表达功能要求和设计参数、设计参数与设计参数的复合矩阵的特点， 确定出该功能模型。最后按实际情况进行模块划分简化设计。 （3）在裁剪过程与进化模式相结合的基础上，结合裁剪的分类形式、公理设计的定理 和推论，参照相应的进化模式下的建议，来解决工程问题，以缩短设计时间。 （4）以常规游梁式抽油机和电动刷式过滤器为例，其中游梁式抽油机的分析建立在模 块化的功能模型基础之上，结合裁剪与进化模式、公理设计相关理论，得出多种设计方案， 与市场上的抽油机改良相对应。电动刷式过滤器则是应用该模型，对其进行改进，得出新 的方案。 关键词：公理设计，解耦，功能模型，裁剪，游梁式抽油机，电动刷式过滤器 iii iii PAGE PAGE iv RESEARCH ON FUNCTION DECOUPLING METHOD UNDER AXIOMATIC DESIGN ABSTRACT The space of product innovation has been unprecedented expansion and the degree of innovation requirement becomes higher, as the individuation and diversification of the product for customer. With the widely technology, the complexity of product is more and more strong. The powerful competition pressure compels manufacture to pursuit new creative and technology. The Axiomatic Design (AD) proposed by Suh team emphasizes the design regularity and layered. For complex products, the mapping between Functional Requirements and Design Parameters (DP) in AD can clearly reflect the designers ideas and the application of corollaries and theorem make the design criterion which is from experience even consciousness get a scientific basis. After reviewing the reason of the coupling occurred between function domain and structure domain, it explained the necessity of coupling research from the point of view of uncoupling success probability. Having summarized domestic and foreign scholars about AD and coupling, taking the AD and t