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《东北大学 》 2010年
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产品系统化设计若干关键理论问题的研究

马星国  
【摘要】: 产品设计理论与方法历经一个世纪的研究与发展,已经由以经验为基础的设计模式发展为以科学原理和知识为基础的设计模式,并出现了对产品设计具有指导作用的理论和方法体系。产品设计的理论与方法虽已在实践中得到了广泛应用,但其本身仍有许多有待研究和解决的理论和实践问题。闻邦椿院士在总结多年设计经验的基础上,提出了基于系统工程的产品综合设计理论与方法,从产品的设计思想、设计环境、设计过程、设计目标、设计内容、设计方法及设计质量评价方法7个方面对产品的设计过程进行总体规划,形成了以功能优化设计、动态优化设计、智能优化设计和可视优化设计为主要内容的“1+3+X”的综合设计法的理论体系。本文针对产品系统化设计若干关键理论问题开展研究,是对基于系统工程的产品综合设计理论与方法的继承性研究。论文的研究主要采用的是系统化的方法:一是基于系统工程的思想开展研究,二是根据系统化设计的特点和要求,针对所研究的设计阶段建立结构化的设计过程模型,并采用了理论研究和实例研究相结合的方法。论文取得的主要研究成果如下: (1)在研究了国内外设计理论与方法,特别是基于系统工程的产品综合设计理论与方法的基础上,提出了产品系统化设计过程模型。 (2)研究、给出了功能、性能和质量的概念,并研究了三者的关系,建立了基于功能和性能的产品质量模型。建立了以功能、性能和质量为核心概念的基本概念体系,为设计理论和方法的研究奠定了基础,也奠定了本文研究的基础。 (3)提出了通过顾客需求调研、环境调研和风险调研获取产品设计需求的方法,提出了面向产品生命周期的设计需求获取过程模型,提出了面向产品质量的设计需求建模方法(DRMQ),建立了产品设计需求模型。提出了面向产品质量的技术特性的建立方法,提出了面向产品质量的QFD应用模式,提出了产品设计调研过程模型。 (4)提出了FMS功构映射模型以及支持功能优化设计的FMSC映射模型,提出了基于FMSC的功能优化设计过程模型。以直蚌线发动机的研发为实例,研究了基于FMS映射模型的发动机功构映射过程,研究了基于FMSC映射模型的发动机概念创新及概念形成过程。实例证明了FMS和FMSC映射及过程模型的正确性和对设计的指导作用。 (5)提出了动态优化设计的总体框架和设计过程模型,研究建立了设计目标、设计参数和设计方法的关联方程。研究了深层次动态优化设计理论框架内的主要方法之一的多体动力学方法,以履带式装甲输送车的行星侧传动系统的多体系统动力学仿真为实例,说明了多体系统动力学仿真在面向产品性能的动态优化设计,特别是深层次动态优化设计中的作用,从一个侧面诠释了动态优化设计的内涵。
【学位授予单位】:东北大学 
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB472

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘辉;基于设计结构层次的机械产品设计实例表达与推理[D];山东大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 岳同启,王吉军,王海军,盛晋珩;智能客户需求获取系统的结构设计[J];大连大学学报;2003年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 高天一;产品设计仓库系统的研究[D];大连理工大学;2003年
2 纪杨建;面向产品方案的形式化设计关键技术研究[D];浙江大学;2003年
3 张建明;机械产品概念设计的若干方法研究[D];大连理工大学;2006年
4 何斌;有助于产品创新的概念设计理论与方法的研究[D];浙江大学;2006年
5 崔勇;产品设计的模糊质量功能配置技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 熊志勇;基于知识工程的产品创新设计关键技术研究[D];武汉理工大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋宇,陈无畏;汽车麦克弗森滑柱式悬架多刚体模型的建立及仿真[J];安徽农业大学学报;2003年03期
2 张岗;贺拴海;王翠娟;;火灾后混凝土桥梁高温场优权评判方法与安全评价[J];安全与环境学报;2010年06期
3 梁伍七,江克勤;数据挖掘中的模糊聚类分析及其应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年02期
4 徐文权;;基于Symbian OS系统的垃圾短信过滤器设计与实现[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2012年02期
5 于加晴;查建中;陆一平;徐文胜;李楠;;基于SOA的分布式并行协同设计架构[J];北京交通大学学报;2009年05期
6 李铁栓;崔国旭;黄小丁;张幽彤;;高压共轨燃油喷射系统智能化试验台研究[J];车辆与动力技术;2010年02期
7 宫鹏涵;陈锦喜;李永建;万龙;;某榴弹发射器刚柔耦合动力学建模与仿真研究[J];兵工自动化;2008年02期
8 崔晓阳;蔡远文;史建伟;;公理化设计在可在轨组装飞行器总体设计中的应用[J];兵工自动化;2011年05期
9 董龙雷,闫桂荣,杜彦亭,余建军,牛宝良,李荣林;高斯最小拘束原理在一类刚柔耦合系统分析中的应用[J];兵工学报;2001年03期
10 薛晓中,邵大燮,金友兵;火箭助飞鱼雷的弹道分析[J];兵工学报;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贺妍;张晓燕;李海滨;刘科元;刘志彬;段志信;;履带车辆的动力学建模与仿真[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 戴旭东;谢友柏;;机械设计中多学科行为的耦合作用仿真方法[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年
3 戴旭东;谢友柏;;以企业为中心的产品设计平台构建方法[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
4 王红岩;芮强;;虚拟样机技术在装甲装备研制与开发中的应用[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
5 谢最伟;吴新跃;;基于ADAMS的碰撞仿真分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
6 刘承平;董得忠;郭军;;双连杆柔性机械臂逆动力学控制的仿真研究[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
7 葛俊杰;;基于产品设计创新理念的概念设计技术研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(二)[C];2007年
8 史开泉;;Fuzzy传递闭包■~*的 S-K-Q 算法[A];模糊数学和系统成果会论文集[C];1991年
9 刘佑荣;杨连生;康涛;刘林基;;运用模糊数学方法预测广西龟石水库蜈蚣岭滑坡活动趋势[A];中国地质学会工程地质专业委员会2007年学术年会暨“生态环境脆弱区工程地质”学术论坛论文集[C];2007年
10 钟波涛;丁烈云;;集成可建造需求的工业建筑工程设计QFD及其模糊算法[A];全国第十届企业信息化与工业工程学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王英照;面向信息网络经营的客户需求研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张宇;个性化移动内容服务的模型和支持技术研究[D];华中科技大学;2010年
3 叶晓峰;基于XML的冲压模具设计知识重用技术研究[D];华中科技大学;2010年
4 王亚萍;需求驱动的个性化产品配置设计方法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
5 邓建新;挤压铸造成形系统的研究[D];华南理工大学;2010年
6 童伟;整体耦合式消扭悬架系统原理及其运动学和动力学研究[D];华南理工大学;2010年
7 吴羽;面向时间敏感对象的垂直搜索引擎关键技术研究[D];浙江大学;2011年
8 游颖;客车信息集成控制系统配置设计中的分解技术研究[D];武汉理工大学;2010年
9 王晓暾;不确定信息环境下的质量功能展开研究[D];浙江大学;2011年
10 任彬;精密塑料注射成型装备产品数字化设计关键技术及平台构建[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁鹏飞;基于数字化功能样机的炸药破碎机性能分析[D];长春理工大学;2010年
2 吴家瑞;服装产品加工成本快速估算方法研究[D];浙江理工大学;2010年
3 栗元邦;基于用户需求的数据仓库参考模型研究[D];郑州大学;2010年
4 刘广武;微型肥料制粒机设计与三维建模[D];山东农业大学;2010年
5 侯作存;地膜回收机的计算机辅助设计[D];山东农业大学;2009年
6 崔栋良;三轴摇摆台动力学仿真与复合控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 何璐;零码平台业务自动建模的研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 郭义杰;基于声传递分析的齿轮箱噪声控制研究[D];大连理工大学;2010年
9 宋鲁涛;精密卧式加工中心的动态特性分析[D];大连理工大学;2010年
10 高原;基于APDL的起重机伸缩臂参数化设计与分析[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高立新;张建宇;胥永刚;彭世春;任志强;;基于CBR和RBR混合推理的齿轮箱智能诊断技术[J];北京工业大学学报;2010年09期
2 刘明;左洪福;耿端阳;蔡景;;基于RBR与CBR的维修大纲专家系统[J];北京航空航天大学学报;2006年05期
3 王举群;王海伟;;现代机械设计方法支撑理论及相关问题研究[J];科技和产业;2012年01期
4 徐志刚,黄克正,艾兴,李景山,霍志璞,赵莉;支持概念设计的产品信息网络模型[J];工程图学学报;1999年02期
5 毛权,周济,余俊;基于实例原型的设计模型研究[J];高技术通讯;1995年12期
6 倪仲力,郭伟,董明,查建中;产品需求模型与并行设计的关系[J];高技术通讯;1996年09期
7 孟科;;粗糙集连续属性离散化通用模型及GASA方法[J];兰州理工大学学报;2011年01期
8 陈宗舜;;深化信息技术应用是落实科学发展观、改变经济增长方式的重要途径[J];电器工业;2007年12期
9 丁毓峰;杨峰;;粗糙集约简算法在减速器故障诊断中的应用[J];湖北工业大学学报;2007年03期
10 朱大群,赵良才,张俊;基于层次等级关联关系模型的装配序列规划[J];华东船舶工业学院学报;2000年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 练国富;基于信息重用技术的机械产品快速响应设计方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 高俊杰;基于语义Web的企业知识集成关键技术研究[D];大连理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 陈德清;基于图论的产品可拆卸性设计方法及应用研究[D];浙江大学;2003年
2 艾玲英;智能化飞行驾驶舱空间布局设计方法的研究[D];西北工业大学;2005年
3 王晓倩;机械产品设计知识库系统研究[D];西安建筑科技大学;2005年
4 周炜;基于图的边界模型的加工特征识别技术[D];南京航空航天大学;2006年
5 邱扬英;基于知识的轴类零件设计系统的研究与开发[D];大连理工大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 顾岳鹏,殷仁龙;枪械方案设计专家系统中不精确知识的研究[J];兵工学报;1997年04期
2 韩晓建,邓家褆;产品概念设计方案的评价方法[J];北京航空航天大学学报;2000年02期
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4 乌兰木其,吴斌,邓家禔;面向创新的产品需求获取与处理研究[J];北京航空航天大学学报;2001年02期
5 王美清,唐晓青;一种面向产品规划过程的组合质量屋[J];北京航空航天大学学报;2004年07期
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7 项飞,宁汝新,王国鸿;支持产品数据动态管理的数据-过程互动模型[J];北京理工大学学报;2001年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 王立成;海洋平台结构优化设计理论与方法研究[D];大连理工大学;2002年
2 张德珍;串联机械系统运动方案设计的状态空间理论与方法的研究[D];大连理工大学;2003年
3 唐文献;KBE环境下面向协同创新的产品开发支持系统研究[D];上海大学;2003年
4 陈泳;基于仿生学的产品概念设计方法学探索[D];浙江大学;2004年
5 张付英;机械产品创新设计信息化建模、求解及其关键技术研究[D];天津大学;2004年
6 王海军;面向大规模定制的产品模块化若干设计方法研究[D];大连理工大学;2005年
7 张帅;复合功能产品概念设计建模理论及自动化求解方法研究[D];浙江大学;2005年
8 陈洪武;基于基因工程的机械产品设计理论与技术研究[D];山东大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 周志雄;基于设计目录的概念设计自动化研究及其在新产品开发中的应用[D];浙江大学;2003年
2 邱林金;复合传动功能概念设计自动化实现的研究[D];浙江大学;2003年
3 岳同启;面向大规模定制的客户需求信息系统研究[D];大连理工大学;2004年
4 许蔷;基于知识的产品设计关键技术研究与开发[D];南京航空航天大学;2005年
5 廖枝平;基于QFD、TRIZ的产品创新设计系统研究[D];浙江工业大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 喻俊馨;;浅析产品设计的三个层面[J];高等教育研究(成都);2007年02期
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7 赵国珍;卢春莉;;浅析产品设计中的基本思想[J];机械管理开发;2007年02期
8 吴正英;;产品设计中图形创意的文化介入[J];包装工程;2007年12期
9 桂元龙;;产品人性化设计的方法[J];包装工程;2008年01期
10 张丽丽;;无障碍产品设计中的人文尺度[J];科教文汇(中旬刊);2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈才煌;;“感知细腻”在日用陶瓷设计中的应用[A];《中国陶瓷艺术设计发展趋势》学术研讨会论文集[C];2005年
2 杨响亮;杨君顺;崔延琳;;UI设计在塑造产品形象中的应用研究[A];第十一届全国包装工程学术会议论文集(二)[C];2007年
3 王青;;PVC-FRP复合管的研制[A];’2000中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集[C];2000年
4 李国树;;论计算机辅助设计在FRP产品设计中的应用[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
5 王震亚;刘和山;;谈人机交互原理在产品设计中的应用[A];中国图学新进展2007——第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集[C];2007年
6 李琳;李杞仪;欧阳惠芳;;先进制造技术下的产品设计概念与方法[A];第十一届全国机构学年会暨首届青年机构学研讨会论文集[C];1998年
7 吉晓民;;市场竞争环境下的产品设计[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
8 杨西惠;陆长德;王芳;陆继翔;孟云飞;;产品设计的评价与管理[A];陕西省机械工程学会第九次代表大会会议论文集[C];2009年
9 叶根军;;色彩与产品设计[A];新观点新学说学术沙龙文集25:色彩与城市生活[C];2008年
10 吴霖;;提倡绿色设计 走可持续发展之路[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(上册)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈汗青 董涛;产品设计与专利战略[N];中国知识产权报;2003年
2 谢潞锦;激进型基金反击:瑞福进取净值周升32%[N];第一财经日报;2008年
3 记者 凡晓芝;IBM抢滩中国设计咨询服务[N];计算机世界;2005年
4 本报记者 侯捷宁;设计偏好露出基金不同策略[N];证券日报;2005年
5 天工;驱动桥产品设计制造出现新变化[N];中国交通报;2001年
6 张 林;产品设计给康佳“面子”添彩[N];中国企业报;2004年
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8 本报记者 顾克非;滚筒洗衣机普及要过“三关”[N];消费日报;2005年
9 卢文兵;鹰游家纺与国际买家面对面[N];中国纺织报;2006年
10 官永兴;裕隆家纺毛利率高达30%[N];中国纺织报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马星国;产品系统化设计若干关键理论问题的研究[D];东北大学 ;2010年
2 卢娜;产品设计语意的美学问题[D];辽宁大学;2011年
3 向东;产品设计中多领域知识表达、获取及应用研究[D];华中科技大学;2012年
4 孔德明;造物的和谐[D];苏州大学;2011年
5 朱岩梅;设计—制造链质量与成本管理研究[D];同济大学;2007年
6 张执南;产品设计中的知识流理论与方法研究[D];上海交通大学;2011年
7 林小夏;产品设计、仿真与数控加工异构信息集成技术及应用研究[D];浙江大学;2011年
8 张学领;篮球教学系统设计研究[D];北京体育大学;2007年
9 方海光;我国教育软件价值评测研究[D];中国科学院研究生院(成都计算机应用研究所);2006年
10 张东民;支持工程机械产品快速设计的关键技术研究与实现[D];南京航空航天大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈佳薇;夸张手法在设计中的应用研究[D];重庆大学;2007年
2 崔东艳;融入幽默元素的趣味化产品设计研究[D];武汉理工大学;2009年
3 张斌;九阳产品设计研究[D];山东轻工业学院;2009年
4 王艳;对产品设计中创造性思维的研究[D];湖南大学;2004年
5 李曙光;基于实例的机械传动产品设计与实现[D];西安电子科技大学;2005年
6 翁春萌;产品设计融入人文精神的理论研究[D];武汉理工大学;2005年
7 牟峰;基于用户目标体验的产品设计研究[D];湖南大学;2006年
8 陈璐;建筑设计与产品设计的互动[D];东南大学;2006年
9 李卫贞;隐喻应用于产品设计中的研究[D];武汉理工大学;2008年
10 赵小奇;产品设计与物流成本关系研究[D];西南交通大学;2008年
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