本书针对设计初期综合考虑产品全生命周期低碳多设计要素而形成的复杂冲突矛盾问题，研究基于可拓学理论方法的低碳设计矛盾问题求解策略和智能算法模型。从知识驱动的角度，研究低碳实例知识的建模、检索、分类技术，基于可拓学方法的矛盾问题智能化求解技术，集成创新方法的设计知识派生技术。各章节均有翔实的低碳设计案例，以加深读者对相应理论知识的领悟。
样章试读
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“可拓学丛书”序
“可拓学丛书”前言
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 低碳设计内涵 2
1.2.1 低碳的相关概念 2
1.2.2 碳足迹评估 4
1.2.3 低碳产品认证 5
1.2.4 低碳设计与绿色设计内涵理念 6
1.3 低碳设计研究现状 8
1.3.1 产品结构低碳化研究现状 8
1.3.2 基于动力驱动变换的低碳设计研究现状 10
1.3.3 基于性能驱动变换的低碳设计研究现状 11
1.3.4 面向控制技术的低碳设计研究现状 12
1.4 产品设计冲突协调方法研究 13
1.4.1 基于规则推理的冲突协调方法 13
1.4.2 基于协商和回溯的冲突协调方法 13
1.4.3 基于TRIZ的冲突协调方法 14
1.4.4 基于可拓学的冲突协调方法 14
1.5 基于知识驱动的智能设计方法 15
1.5.1 设计知识的表达与获取 15
1.5.2 设计知识的推理决策 17
1.5.3 设计知识的重用派生 18
1.5.4 产品设计冲突协调方案智能化生成系统 19
第2章 低碳设计多因素关联分析与建模 20
2.1 低碳设计需求解析及规范化操作 20
2.1.1 低碳设计需求分析 20
2.1.2 低碳需求规范化过程 21
2.2 低碳设计多因素关联建模及其结构映射 23
2.2.1 低碳设计多因素建模 23
2.2.2 低碳需求结构化转换 24
2.3 低碳设计实例全生命周期参数化建模 26
2.3.1 碳足迹、成本与性能集成分析 26
2.3.2 碳足迹与成本各个阶段参数化求解模型 27
2.3.3 产品低碳设计性能关联建模及冲突判别 31
2.4 低碳设计实例知识建模 33
2.4.1 低碳结构基可拓关系图 33
2.4.2 低碳设计可拓知识建模 35
2.5 低碳设计多因素关联建模实例分析 38
第3章 低碳设计多维关联函数构建及应用 47
3.1 低碳设计相似实例检索 47
3.2 可拓侧距改进方法 48
3.2.1 可拓侧距计算及性质 48
3.2.2 可拓侧距特例改进 49
3.2.3 可拓侧距改进 50
3.2.4 改进可拓侧距的验证 52
3.3 低碳设计实例检索多维关联函数构建 56
3.3.1 多维侧距构建 56
3.3.2 多维关联函数构建 59
3.3.3 多维关联函数的降维计算 64
3.3.4 多维关联函数空间降维应用验证 66
3.4 基于多维关联函数的相似实例检索应用分析 68
3.4.1 实例相似度求解原理 68
3.4.2 相似实例检索算法构建 68
3.4.3 螺杆空气压缩机相似实例检索 70
第4章 面向低碳实例的可拓设计分类 76
4.1 基于可拓集的低碳相似实例静态分类 76
4.1.1 层次化的低碳实例基元可拓集建模 76
4.1.2 低碳实例静态分类方法 80
4.2 基于实例域变换的低碳实例动态分类 85
4.2.1 实例域型号变换的低碳实例动态分类 86
4.2.2 实例域特征变换的低碳实例动态分类 90
4.2.3 实例域特征参数变换的低碳实例动态分类 93
4.3 基于多维关联函数变换的实例域动态分类 95
4.4 低碳实例可拓设计分类方法实例验证 96
第5章 低碳设计可拓知识重用模型 108
5.1 知识重用模型框架 108
5.1.1 基于R-FBS的设计推理知识重用模型 108
5.1.2 面向结构重构的可拓变换算法模型 108
5.2 R-FBS映射过程设计推理重用知识 109
5.2.1 功能分析过程推理知识 109
5.2.2 行为属性建模及评估知识 111
5.2.3 结构综合分析知识 112
5.3 结构重构可拓变换重用知识 115
5.3.1 产品结构重构可拓变换规则 115
5.3.2 可拓变换知识修改实例库构建 121
5.4 低碳设计可拓知识重用模型应用分析 123
第6章 低碳设计冲突问题建模 136
6.1 基于TRIZ与可拓学的低碳设计冲突问题建模 136
6.1.1 低碳设计对立问题建模 136
6.1.2 低碳设计不相容问题建模 137
6.2 低碳设计结构冲突问题镜像建模 138
6.2.1 冲突问题镜像协调原理 138
6.2.2 冲突问题镜像层次推演 139
6.2.3 设计冲突核问题动态转换机理 140
6.3 低碳设计冲突问题传导模型 141
6.3.1 冲突问题传导环构建 141
6.3.2 冲突问题驱动的传导原理 141
6.4 低碳设计冲突问题建模实例分析 143
第7章 低碳设计性能冲突协调 145
7.1 低碳性能关联建模 145
7.1.1 低碳性能关联传导矛盾网 145
7.1.2 低碳性能关联分析 147
7.1.3 低碳性能冲突建模 149
7.2 低碳性能冲突协调策略 149
7.2.1 低碳触发性能确定 149
7.2.2 性能冲突核问题协调策略 150
7.3 基于自顶而下的低碳设计性能冲突协调 152
7.3.1 基于传导变换的设计要素确定 152
7.3.2 低碳性能冲突协调算法实现 153
7.4 低碳设计性能冲突协调案例分析 155
第8章 低碳设计冲突问题结构变异再生 160
8.1 低碳设计核冲突问题关联结构变异解析 160
8.2 基于TRIZ的多类型结构创新原理 163
8.2.1 基于TRIZ创新原理解的单一结构变换冲突协调 163
8.2.2 基于TRIZ创新原理解的多结构关联变换冲突协调 164
8.3 基于TRIZ创新原理解的设计冲突协调结构变异再生 165
8.3.1 基于功能创新原理解的结构变异再生 166
8.3.2 基于结构创新原理解的结构变异再生 168
8.3.3 基于结构参数优化的结构变异再生 168
8.4 低碳设计结构变异再生实例分析 169
第9章 基于集成创新方法的低碳设计知识派生 172
9.1 集成创新设计方法 172
9.1.1 解决产品设计冲突问题的有效方法概述 172
9.1.2 TRIZ与可拓学方法对比分析 173
9.2 集成创新方法的设计矛盾问题 174
9.2.1 设计矛盾问题的形式化构建 174
9.2.2 基于设计矩阵的矛盾问题结构映射 177
9.3 集成创新方法的低碳设计知识派生 178
9.3.1 TRIZ与可拓学方法的集成创新设计 178
9.3.2 面向技术矛盾和对立问题的低碳设计知识派生策略 178
9.3.3 面向物理矛盾和不相容问题的低碳设计知识派生策略 179
9.3.4 基于Pro/Innovator平台的低碳设计知识派生 180
9.4 集成创新方法的低碳设计应用分析 181
第10章 基于多维关联函数的设计方案演化算法 190
10.1 设计方案组合爆炸问题及求解策略 190
10.1.1 设计方案组合爆炸问题描述 190
10.1.2 组合爆炸问题求解策略 192
10.2 基于遗传算法的设计方案生成 194
10.2.1 遗传算法的设计 195
10.2.2 基于关联函数的遗传操作 197
10.3 基于演化算法的产品低碳优化分析 198
第11章 低碳设计可拓智能方法原型系统 206
11.1 系统开发及主要功能模块 206
11.1.1 系统开发工具及运行配置 206
11.1.2 系统组织结构体系 207
11.1.3 系统主要功能模块 209
11.2 系统应用说明 212
参考文献 217
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