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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