国家自然科学基金(50875049)
- 作品数：31 被引量：146H指数：6
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- 相关机构：福州大学四川空分设备(集团)有限责任公司更多>>
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- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术交通运输工程化学工程更多>>
- 产品多学科协同设计中的一致性维护方法被引量：4
- 2010年
- 针对产品多学科协同设计的多域性、多视图性和动态性等特点,研究了多学科视图模型间的关联和协调方法,提出了一种融合功能、行为和结构等的多学科约束-关系网络模型,定义了结构关系集和语义关系集,通过综合应用关系、约束、语义推理及项目管理等多种途径和方法进行了多学科视图模型间的静态和动态协调,进而实现了多学科视图模型间的一致性维护,并以减速器为例进行了分析和说明。
- 陈亮王伟
- 关键词：协同设计
- 基于时延库所Petri网的动态联盟任务调度研究被引量：2
- 2011年
- 针对动态联盟中任务调度的特点,提出了采用时延库所Petri网对动态联盟任务调度进行建模。给出了模型的形式化描述及变迁规则,对动态联盟中的产品加工类型进行了分类,并建立了各种加工类型的时延库所Petri网模型,分析了通过模型中零时差的库所求解关键路径和利用可达图求解合理调度方案的方法。最后,以实例表明了该方法的可行性和有效性。
- 黄彬高诚辉陈亮
- 关键词：任务调度动态联盟
- 仿生物体摩擦学发展现状及应用前景被引量：4
- 2019年
- 许多生物体经过亿万年生存环境的进化,其个体早已具备优异的摩擦功能.从黏附、耐磨、润滑、增摩等方面对生物体的优异摩擦学性能发展及应用概况进行了综述.基于仿生物体摩擦学机理,从生物体结构、材料、原理、行为等方面探讨未来产品工程设计及开发应用的发展方向.结合部分仿生物体摩擦学工程应用实例的研究进展,分析了仿生物体摩擦学研究中存在的不足,并对仿生物体摩擦学未来的发展方向进行了探讨.
- 刘晓敏赵登超陈亮罗林辉
- 关键词：摩擦学
- 融合可拓学与多层次知识建模的仿生原型获取被引量：12
- 2019年
- 针对仿生原型获取过程中存在的问题,构建融合可拓学与多层次知识建模的总体框架实现模型。描述产品-生物系统多层次语义关系。基于可拓基元理论及形式化的描述方法,构建产品系统功能-原理-行为-结构(Function-principle-behavior-structure,FPBS)和生物系统结构-动作-策略-功能(Structure-action-tactic-function,SATF)实例元本体可拓模型。建立产品FPBS和生物SATF映射关系模型。根据基元拓展性,建立产品-生物两系统的实例元可拓集。在相关可拓集中,引入基元相似度计算方法。借助于两系统各层次间的相似性来搜索仿生原型,再利用可拓综合评价方法进行仿生原型优选。以滤网式过滤器为例,以验证所构建的总体框架实现模型的可行性与有效性。
- 刘晓敏李娇蓉陈亮程广驰
- 关键词：可拓学知识建模相似度
- 用户需求映射网络生物文本的创新设计方法被引量：3
- 2020年
- 仿生创新设计是指通过提取自然界中的生物信息来进行产品的创新设计,具有广阔的应用前景。传统的仿生创新设计方法大多基于少量生物信息,难以对大量生物信息进行高效的资源检索,且会因受到设计人员思维及相关专业知识的局限而难以产生富有创新性的设计方案。为解决上述问题,需提出一种基于网络环境中大量生物文本的集成式创新设计方法,以辅助设计人员进行仿生创新设计。基于此,提出一种通过用户需求映射网络生物文本来获取多学科需求、多映射目标设计方案的创新设计方法。首先,基于神经网络模型提取网络生物文本中的知识并存入数据库;然后,根据提出的多学科需求映射方法得到产品设计的关键词,并用模糊映射方法将产品设计的关键词映射到网络生物文本中,由网络生物文本得到工程设计解;最后,根据上述方法编写程序及设计相应的用户界面,并以管式空气加热器的创新设计为例来验证所提出的方法的可行性。结果表明优化后管式空气加热器的加热效果明显提升,说明所提出的方法可以较好地解决传统仿生创新设计中生物文本信息少、设计人员受自身思维限制且缺乏跨学科专业知识以及生成的产品方案不理想等关键问题,可有效地辅助设计人员完成产品的仿生创新设计。
- 陈亮陈博文刘晓敏窦昊
- 关键词：仿生设计神经网络用户需求文本处理
- 融合仿生学与可拓学的自清洁玻璃创新设计被引量：4
- 2019年
- 从仿生学与可拓学作用原理及Bio-TRIZ获得启发,开展产品创新设计工作.首先,构建黑箱模型,确定待改进产品功能,将产品总功能分解,构建定量化表示的可拓学模型;然后,建立与目标产品相似的生物实例可拓模型,并借助于关键词在生物知识库中匹配仿生原型;最后,构建一种融合仿生学与可拓学的产品创新设计模型.以自清洁玻璃为例,计算一定工况环境下的仿生原型功能相似度,并利用有效价值分析法对方案原理解评价,以验证创新设计模型的可行性与有效性.
- 刘晓敏程广驰李娇蓉陈亮
- 关键词：仿生学可拓学自清洁玻璃相似度
- 基于质量功能展开、发明问题解决理论和仿生学的产品创新设计被引量：18
- 2020年
- 为了提高产品创新设计效率,提出一种基于质量功能展开(QFD)、发明问题解决理论(TRIZ)和仿生学的产品创新设计过程模型。首先,根据客户需求利用QFD理论构建产品质量屋,结合TRIZ的矛盾冲突理论将负相关技术特性映射到对应的发明原理,综合考虑发明原理三大准则筛选出合适的发明原理;然后,搜索基于发明原理的生物实例库获得多个生物实例,分别计算其与设计目标之间的功能流相似度并将相似度值最高的作为仿生原型;最后基于建立好的生物系统数据库、产品系统数据库和协同中间件数据库,利用协同中间件进行跨领域多层次协同映射,得到产品仿生设计方案。利用上述过程模型对风扇叶片进行创新设计,并结合FLUENT软件进行数值模拟,结果表明风扇叶片在提高风量和降低噪声性能上得到了一定的改善,验证了所建立设计模型的可行性与有效性。
- 陈亮窦昊魏煌刘晓敏陈博文
- 关键词：仿生设计质量功能展开发明问题解决理论风扇叶片
- 基于C-K理论的产品仿生创新设计研究被引量：6
- 2020年
- 为响应复杂设计的动态演变问题,构建一种基于C-K(Concept-Knowledge,C-K)理论的产品仿生创新过程模型。首先,研究设计元素的转化,规范问题空间-生物空间-技术空间(Problem-biology-technology,PBT)的描述。其次,利用生物学趋同理论及类比转移方法,提取生物原型的功能-策略-动作-结构各层次的知识属性,并获得解决工程问题的灵感启示。然后,基于C-K理论定义仿生设计空间概念及其算子操作,建立仿生算子操作流程模型。最后,通过多生物体知识各属性之间的融合,获取工程问题的多层次描述,进而得到多生物原型的产品可行方案。以管道机器人为例,验证了基于C-K理论的产品仿生创新过程模型具有良好的可行性。
- 刘晓敏罗林辉陈亮李娇蓉
- 关键词：生物原型算子管道机器人
- 仿生微织构球头铣刀对6061铝合金切削性能的影响研究被引量：3
- 2019年
- 针对6061铝合金在切削过程中易出现切屑粘刀现象,引起切削力增大和切削表面质量恶化的问题,以贝类体表耐磨、抗粘附非光滑凹槽形态为仿生对象,在两刃球头铣刀前刀面植入凹槽型微织构。为优选仿生微织构结构参数,进行微织构宽度为0μm、30μm、50μm、70μm、90μm、120μm的球头铣刀铣削试验。通过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)、切削力均值分析及铣削表面三维形貌分析,研究了仿生微织构球头铣刀凹槽宽度对6061铝合金切削性能的影响。结果表明:仿生微织构宽度对球头铣刀切削稳定性、耐磨性及铣削表面质量具有重要影响。优选出仿生微织构宽度为70μm时对减小三向切削力、改善切削稳定性和提高6061铝合金铣削表面质量均有较理想的效果。
- 赵登超刘晓敏陈亮罗林辉
- 关键词：微织构球头铣刀6061铝合金切削力
- 产品多学科协同设计中基于语义推理的动态协调方法被引量：2
- 2011年
- 一致性维护和协调是协同设计中的关键问题,针对产品多学科协同设计的多视图性和动态性的特点,引入了一种动态协调原理和方法,其主要思想是当某学科设计者在协同设计过程中根据需求在其学科视图模型中动态增删组件后,通过基于组件功能语义的推理机制,其他学科自动响应,进行各自学科视图模型的更新操作,从而实现多学科视图模型间的动态协调。采用JSP+JavaBean+Drools+Ajax及相关技术开发了一个原型系统,并以减速器设计为例进行了分析与说明。
- 陈亮张邵平王伟
- 关键词：多学科协同设计语义推理
