低碳設計可拓智能方法

目錄
“可拓學叢書”序
“可拓學叢書”前言
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.2 低碳設計內涵 2
1.2.1 低碳的相關概念 2
1.2.2 碳足跡評估 4
1.2.3 低碳產(chǎn)品認證 5
1.2.4 低碳設計與綠色設計內涵理念 6
1.3 低碳設計研究現(xiàn)狀 8
1.3.1 產(chǎn)品結構低碳化研究現(xiàn)狀 8
1.3.2 基于動力驅動變換的低碳設計研究現(xiàn)狀 10
1.3.3 基于性能驅動變換的低碳設計研究現(xiàn)狀 11
1.3.4 面向控制技術的低碳設計研究現(xiàn)狀 12
1.4 產(chǎn)品設計沖突協(xié)調方法研究 13
1.4.1 基于規(guī)則推理的沖突協(xié)調方法 13
1.4.2 基于協(xié)商和回溯的沖突協(xié)調方法 13
1.4.3 基于TRIZ的沖突協(xié)調方法 14
1.4.4 基于可拓學的沖突協(xié)調方法 14
1.5 基于知識驅動的智能設計方法 15
1.5.1 設計知識的表達與獲取 15
1.5.2 設計知識的推理決策 17
1.5.3 設計知識的重用派生 18
1.5.4 產(chǎn)品設計沖突協(xié)調方案智能化生成系統(tǒng) 19
第2章 低碳設計多因素關聯(lián)分析與建模 20
2.1 低碳設計需求解析及規(guī)范化操作 20
2.1.1 低碳設計需求分析 20
2.1.2 低碳需求規(guī)范化過程 21
2.2 低碳設計多因素關聯(lián)建模及其結構映射 23
2.2.1 低碳設計多因素建模 23
2.2.2 低碳需求結構化轉換 24
2.3 低碳設計實例全生命周期參數(shù)化建模 26
2.3.1 碳足跡、成本與性能集成分析 26
2.3.2 碳足跡與成本各個階段參數(shù)化求解模型 27
2.3.3 產(chǎn)品低碳設計性能關聯(lián)建模及沖突判別 31
2.4 低碳設計實例知識建模 33
2.4.1 低碳結構基可拓關系圖 33
2.4.2 低碳設計可拓知識建模 35
2.5 低碳設計多因素關聯(lián)建模實例分析 38
第3章 低碳設計多維關聯(lián)函數(shù)構建及應用 47
3.1 低碳設計相似實例檢索 47
3.2 可拓側距改進方法 48
3.2.1 可拓側距計算及性質 48
3.2.2 可拓側距特例改進 49
3.2.3 可拓側距改進 50
3.2.4 改進可拓側距的驗證 52
3.3 低碳設計實例檢索多維關聯(lián)函數(shù)構建 56
3.3.1 多維側距構建 56
3.3.2 多維關聯(lián)函數(shù)構建 59
3.3.3 多維關聯(lián)函數(shù)的降維計算 64
3.3.4 多維關聯(lián)函數(shù)空間降維應用驗證 66
3.4 基于多維關聯(lián)函數(shù)的相似實例檢索應用分析 68
3.4.1 實例相似度求解原理 68
3.4.2 相似實例檢索算法構建 68
3.4.3 螺桿空氣壓縮機相似實例檢索 70
第4章 面向低碳實例的可拓設計分類 76
4.1 基于可拓集的低碳相似實例靜態(tài)分類 76
4.1.1 層次化的低碳實例基元可拓集建模 76
4.1.2 低碳實例靜態(tài)分類方法 80
4.2 基于實例域變換的低碳實例動態(tài)分類 85
4.2.1 實例域型號變換的低碳實例動態(tài)分類 86
4.2.2 實例域特征變換的低碳實例動態(tài)分類 90
4.2.3 實例域特征參數(shù)變換的低碳實例動態(tài)分類 93
4.3 基于多維關聯(lián)函數(shù)變換的實例域動態(tài)分類 95
4.4 低碳實例可拓設計分類方法實例驗證 96
第5章 低碳設計可拓知識重用模型 108
5.1 知識重用模型框架 108
5.1.1 基于R-FBS的設計推理知識重用模型 108
5.1.2 面向結構重構的可拓變換算法模型 108
5.2 R-FBS映射過程設計推理重用知識 109
5.2.1 功能分析過程推理知識 109
5.2.2 行為屬性建模及評估知識 111
5.2.3 結構綜合分析知識 112
5.3 結構重構可拓變換重用知識 115
5.3.1 產(chǎn)品結構重構可拓變換規(guī)則 115
5.3.2 可拓變換知識修改實例庫構建 121
5.4 低碳設計可拓知識重用模型應用分析 123
第6章 低碳設計沖突問題建模 136
6.1 基于TRIZ與可拓學的低碳設計沖突問題建模 136
6.1.1 低碳設計對立問題建模 136
6.1.2 低碳設計不相容問題建模 137
6.2 低碳設計結構沖突問題鏡像建模 138
6.2.1 沖突問題鏡像協(xié)調原理 138
6.2.2 沖突問題鏡像層次推演 139
6.2.3 設計沖突核問題動態(tài)轉換機理 140
6.3 低碳設計沖突問題傳導模型 141
6.3.1 沖突問題傳導環(huán)構建 141
6.3.2 沖突問題驅動的傳導原理 141
6.4 低碳設計沖突問題建模實例分析 143
第7章 低碳設計性能沖突協(xié)調 145
7.1 低碳性能關聯(lián)建模 145
7.1.1 低碳性能關聯(lián)傳導矛盾網(wǎng) 145
7.1.2 低碳性能關聯(lián)分析 147
7.1.3 低碳性能沖突建模 149
7.2 低碳性能沖突協(xié)調策略 149
7.2.1 低碳觸發(fā)性能確定 149
7.2.2 性能沖突核問題協(xié)調策略 150
7.3 基于自頂而下的低碳設計性能沖突協(xié)調 152
7.3.1 基于傳導變換的設計要素確定 152
7.3.2 低碳性能沖突協(xié)調算法實現(xiàn) 153
7.4 低碳設計性能沖突協(xié)調案例分析 155
第8章 低碳設計沖突問題結構變異再生 160
8.1 低碳設計核沖突問題關聯(lián)結構變異解析 160
8.2 基于TRIZ的多類型結構創(chuàng)新原理 163
8.2.1 基于TRIZ創(chuàng)新原理解的單一結構變換沖突協(xié)調 163
8.2.2 基于TRIZ創(chuàng)新原理解的多結構關聯(lián)變換沖突協(xié)調 164
8.3 基于TRIZ創(chuàng)新原理解的設計沖突協(xié)調結構變異再生 165
8.3.1 基于功能創(chuàng)新原理解的結構變異再生 166
8.3.2 基于結構創(chuàng)新原理解的結構變異再生 168
8.3.3 基于結構參數(shù)優(yōu)化的結構變異再生 168
8.4 低碳設計結構變異再生實例分析 169
第9章 基于集成創(chuàng)新方法的低碳設計知識派生 172
9.1 集成創(chuàng)新設計方法 172
9.1.1 解決產(chǎn)品設計沖突問題的有效方法概述 172
9.1.2 TRIZ與可拓學方法對比分析 173
9.2 集成創(chuàng)新方法的設計矛盾問題 174
9.2.1 設計矛盾問題的形式化構建 174
9.2.2 基于設計矩陣的矛盾問題結構映射 177
9.3 集成創(chuàng)新方法的低碳設計知識派生 178
9.3.1 TRIZ與可拓學方法的集成創(chuàng)新設計 178
9.3.2 面向技術矛盾和對立問題的低碳設計知識派生策略 178
9.3.3 面向物理矛盾和不相容問題的低碳設計知識派生策略 179
9.3.4 基于Pro/Innovator平臺的低碳設計知識派生 180
9.4 集成創(chuàng)新方法的低碳設計應用分析 181
第10章 基于多維關聯(lián)函數(shù)的設計方案演化算法 190
10.1 設計方案組合爆炸問題及求解策略 190
10.1.1 設計方案組合爆炸問題描述 190
10.1.2 組合爆炸問題求解策略 192
10.2 基于遺傳算法的設計方案生成 194
10.2.1 遺傳算法的設計 195
10.2.2 基于關聯(lián)函數(shù)的遺傳操作 197
10.3 基于演化算法的產(chǎn)品低碳優(yōu)化分析 198
第11章 低碳設計可拓智能方法原型系統(tǒng) 206
11.1 系統(tǒng)開發(fā)及主要功能模塊 206
11.1.1 系統(tǒng)開發(fā)工具及運行配置 206
11.1.2 系統(tǒng)組織結構體系 207
11.1.3 系統(tǒng)主要功能模塊 209
11.2 系統(tǒng)應用說明 212
參考文獻 217