公理设计中基于TRIZ的解耦方法研究

摘要

产品设计方法的公理化是设计科学发展的必然趋势。公理设计作为设计理论体系公理化方法的典型成果，可以通过设计公理及设计框架指导设计者作出正确的决策，“之字形”映射是其优势所在。
　　公理设计要求设计必须符合独立公理。不满足独立公理的设计称为耦合设计，不能够被接受。无耦合设计的产品成功概率最大，因而解耦可以提高设计效率，节约成本。通过研究国内外学者在公理设计和解耦方面的研究成果，提出应用TRIZ中的物质-场分析和冲突分析解耦的方法。
　　从公理设计和TRIZ的理论立足点、耦合和有害功能的关联性、耦合与冲突的一致性几个方面分析应用TRIZ解耦的可行性。
　　根据耦合和有害功能之间的关联，找到二者的结合点，提出应用物质-场分析和76个标准解进行解耦的策略，并通过实例对解耦实施的流程进行了详细阐述。
　　从物理部件的属性出发对功能耦合产生的原因进行分析，通过分析耦合原因将耦合和冲突相对应，提出应用冲突分析和冲突解决原理进行解耦的策略，同时通过工程实例对解耦方法的实施步骤作详细说明。
　　将公理设计指导产品设计的流程和提出的应用物质-场分析和冲突分析进行解耦的方法相结合，提出基于TRIZ的解耦模型。
　　应用基于物质-场分析和冲突分析的解耦方法对TLJ160型架桥机支腿高度调节装置进行改进，解决现有设计中对孔难及插拔销困难的问题，得到具有创新性的解决方案，验证解耦理论的正确性和实用性。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 公理设计的研究现状

1.3 解耦的研究现状

1.4 本课题的主要研究内容

1.5 本章小结

第二章 公理设计理论概述

2.1 公理设计基本概念

2.2 公理设计中的设计公理及定理和推论

2.3 设计类型的描述形式

2.4 公理设计指导产品设计的流程

2.5 小结

第三章 TRIZ理论体系概述

3.1 TRIZ理论体系结构

3.2 TRIZ解决问题的流程

3.3 技术进化定律

3.4 理想解

3.5 冲突分析与冲突解决原理

3.6 物质-场分析及76个标准解

3.7 本章小结

第四章 应用TRIZ的解耦方法研究

4.1 应用TRIZ解耦的可行性

4.2 应用物质-场分析的解耦策略

4.3 应用冲突分析的解耦策略

4.4 小结

第五章 工程实例

5.1 TLJ160型架桥机简介

5.2 对架桥机支腿进行公理设计分析

5.3 应用基于TRIZ的解耦方法改进架桥机的支腿设计

5.4 本章小结

第六章 结论

6.1 主要结论

6.2 未来展望

参考文献

致谢