第1章 绪论 1
1.1 创新设计 1
1.1.1 创新的概念 1
1.1.2 创新设计 2
1.2 机械产品创新设计 4
1.2.1 机械系统设计 4
1.2.2 机械产品设计理论 7
1.2.3 机械产品设计方法 9
1.3 计算机辅助产品创新设计 11
1.3.1 计算机辅助设计技术 11
1.3.2 计算机辅助创新设计 13
第2章 创新思维与创新技法 15
2.1 创新思维 15
2.1.1 思维的概述 15
2.1.2 思维的类型 16
2.2 创新法则 19
2.3 创新技法 21
2.3.1 系统分析法 21
2.3.2 群体集智法 23
2.3.3 类比创新法 24
2.3.4 联想法 26
2.3.5 仿生法 27
2.3.6 组合创新法 28
2.3.7 移植创新法 29
第3章 机械创新设计的技术基础 31
3.1 功能原理设计 31
3.1.1 功能分解方法 32
3.1.2 原理求解法 34
3.1.3 功能综合方法 36
3.1.4 方案的评价与决策 37
3.2 运动方案设计 41
3.2.1 机械运动系统 41
3.2.2 机械运动机构 42
3.2.3 机械运动控制 45
第4章 基于知识的计算机辅助创新设计技术基础 50
4.1 产品设计知识 50
4.2 产品设计知识表达 52
4.2.1 规则表示法 52
4.2.2 逻辑表示法 53
4.2.3 框架表示法 53
4.2.4 语义Web表示法 55
4.2.5 本体表示法 57
4.3 设计知识本体建模 58
4.3.1 本体建模基元 58
4.3.2 建立本体的方法 59
4.3.3 本体开发工具 61
4.4 设计知识获取 63
4.4.1 知识获取 63
4.4.2 知识获取方法 64
4.5 设计知识检索 66
4.5.1 知识检索的概念 66
4.5.2 基于本体的知识检索与推理 67
第5章 机械产品设计知识建模 72
5.1 设计知识模型 72
5.2 基于模糊动态聚类的功能模块划分 73
5.2.1 功能相关性分析 73
5.2.2 建立产品的功能结构 74
5.2.3 构造功能相关矩阵 74
5.2.4 功能模块动态划分 77
5.2.5 实例分析 78
5.3 设计知识建模 81
5.3.1 设计知识表示 82
5.3.2 设计知识模型 84
5.4 产品设计知识系统 88
第6章 基于变型空间MFBS本体映射的产品创新设计 90
6.1 MFBS本体映射 90
6.1.1 功能-模块映射 92
6.1.2 功能-行为映射 92
6.1.3 行为-结构映射 93
6.2 本体映射策略 93
6.3 基于Jena的MFBS本体映射与实例分析 94
6.3.1 本体映射算法 95
6.3.2 SPARQL查询 97
6.3.3 基于Jena的MFBS本体映射与实例分析 100
6.4 基于变型空间本体映射的产品创新设计 104
6.4.1 基于变型空间的概念学习 104
6.4.2 基于变型空间本体映射的产品创新设计 106
第7章 基于语义块相似匹配的设计知识更新 108
7.1 本体异构与匹配分析 108
7.2 本体元素的抽取 110
7.2.1 创建本体模型 110
7.2.2 获取本体中的类 112
7.2.3 获取本体中的属性 113
7.2.4 获取本体中的实例 113
7.2.5 实例分析 114
7.3 待匹配概念对 115
7.3.1 基于元素级的本体匹配 116
7.3.2 基于结构级的本体匹配 117
7.4 建立概念语义块 121
7.4.1 概念语义的表示 122
7.4.2 建立概念语义块 123
7.5 基于语义块相似性匹配的设计知识更新 125
第8章 基于结构全生命周期评价基因模型的设计方案生成 129
8.1 设计方案生成 129
8.2 结构全生命周期评价基因模型 130
8.2.1 全生命周期评价指标体系 130
8.2.2 结构全生命周期评价基因模型与编码 130
8.3 遗传操作及设计 133
8.3.1 选择操作及设计 133
8.3.2 交叉操作及设计 133
8.3.3 变异操作及设计 134
8.4 基于结构全生命周期评价基因模型的设计方案生成 135
8.4.1 构造适应度函数 135
8.4.2 基于结构全生命周期评价基因模型的设计方案生成算法 139
第9章 基于知识的计算机辅助创新设计系统 141
9.1 基于知识的计算机辅助创新设计系统 141
9.1.1 系统的框架 142
9.1.2 各模块的设计与实现 142
9.2 特种机器人设计知识系统 143
9.2.1 特种机器人的功能结构 145
9.2.2 特种机器人的设计知识建模 146
9.2.3 特种机器人的设计知识系统 146
9.3 多绳金刚石串珠绳锯计算机辅助创新设计 152
9.3.1 设计知识系统的建立 153
9.3.2 设计知识的更新 156
9.3.3 基于知识的计算机辅助产品创新设计 156
参考文献 161