为了构建能够满足复杂外形制导炮弹气动外形优化设计的方法,给出了基于解析函数和UG NX软件二次开发系统的制导炮弹参数化建模基本原理和具体实施方法,并使用遗传算法为优化算法,结合高精度面元法的气动特性预估程序,完成概念设计阶段的制导炮弹气动外形优化的快速优化设计。以翼-身-尾布局形式的制导炮弹气动外形优化设计为算例,对该优化方法进行了考核验证。算例验证结果表明:气动外形优化方法在使用较少的参数条件下,能够构建具有复杂形状的弹身和翼型的制导炮弹气动布局,并能在构建几何外形的同时快速生成不同拓扑结构外形的面元网格,结合遗传算法能够在制导炮弹概念设计阶段快速得到较优的外形布局,具有很好的工程应用前景。

工程设计问题常采用功能分解，功能分解的核心是采用了功率键合图，通过分析工程系统功能关系确立待设计系统物理参数；根据系统中能量传递建立系统转换模型，并将该模型转化为功能参数转换矩阵，通过附加约束推理出功能方法树；建立系统匹配元件库，给出评估因素，确定匹配关系，并结合专用塑料盒封切机传动系统设计讨论软件自动生成功能方法树 ，产生多个设计方案及方案评估的关键技术。

结合工程分析方法与快速数值计算方法,开发了一种面向飞行器概念设计阶段的直角全速域气动仿真工具。工具直接利用几何外形输出的文件格式,高度自动化生成流场计算需要网格。在流场计算方面:1)对于亚声速,采用基于自适应直角网格的有限体积法求解全速势方程;2)对于跨/超声速,采用基于自适应直角网格的有限体积法求解欧拉方程;3)对于高超声速,采用机翼牛顿撞击理论的工程面元法。上述3种方法均加入粘性修正。应用上述气动工具考察了一个通用高速飞行器在宽速域下的气动性能,并且将计算数据与高精度数值模拟方法的数据进行对比。相关对比结果表明,气动工具自动化程度高、求解精度良好,可作为高超飞行器设计阶段总体布局选型、气动外形优化的工具。

调研了市面上承载式轿车车身结构,创建了钢铝车身框架结构正向开发参数化模型数据库管理模式。利用参数驱动设计的方法,建立了可供钢铝车身概念设计的参数化车身框架结构系统。综合考虑静动态性能探讨了钢铝混合车身框架结设计方案,并基于车身框架分层＂子结构＂的思想对车身框架进行第一层次分块,通过实例车型应用实验获取了满足静动态车身性能指标的钢铝一体化车身框架结构,从而验证了设计方法的合理性。为车身框架结构的概念阶段设计提供了参考依据,对车身结构开发方法的研究具有指导意义。

研究了一种用于下肢康复的3自由度冗余驱动并联机构的概念设计和运动学优化．首先对该3自由度并联机构进行了简要介绍，然后推导了其运动学正逆解的解析解．基于螺旋理论，对该机构进行了广义雅可比分析，通过对4种非冗余驱动情形的力/运动传递性能分析，提出了一种用于评价该并联机构运动学性能的局部传递率指标．最后，借助于遗传算法，通过最大化局部传递率指标的全域平均值对该机构的设计变量进行了优化．运动学优化的结果表明，本文所提出的并联机构在其工作空间内具有较好的力/运动传递性能．

对于目前产品概念创新设计中存在的问题和不足,提出了基于AHP-TRIZ理论的产品概念创新设计模型。以儿童滑板车的概念创新设计为例,通过AHP问卷获得儿童对滑板车设计的具体需求,确定概念创新设计需解决的关键问题,应用TRIZ的通用工程参数描述技术冲突,查询阿齐舒勒冲突矩阵,找到合适的发明原理,解决了儿童滑板车在造型设计、功能设计、特色设计方面的技术冲突,并将其细化为具体的产品概念设计方案,完成了儿童滑板车的创新设计。

摘要:针对用于浇包运输的载重10t的轨道运输车的研发,文中研究各种概念设计理论与TRIZ理论的效应,遵循功能设计流程,进行轨道运输车的概念设计。并进一步进行结构设计,绘制产品图样,跟进产品制造,最终将产品投入生产使用。使用效果证明了此次技改中开发的采用直流电动机驱动的轨道运输车,既减少了工人近距离接近高温铁水的危险,又无电缆随行困扰。技改效果明显,验证了功能设计流程对于产品设计的指导性。

由于激烈的市场竞争需要更精确和更快速的液压支架概念设计。依据基于原型设计的方法建立了液压支架概念设计的三维数学模型，开发了液压支架计算机辅助概念设计系统；介绍了系统的总体结构、各主要模块的功能和它们之间的关系。阐述了数学模型和功能模块建立的原理和开发技术。系统提高了设计质量，加快了设计速度，扩大了用户的市场占有率。