基于可拓学理论的机械设计方案决策模型建立

3.0 闻远设计 2023-03-06 173 4 13.51KB 2 页 2光币

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可拓工程是可拓论和可拓方法在实际领域中的应用方法和技术。随着第三次科技革命时代的到

来，机械设计方式也越来越科技化，尤其是近些年智能 CAD 和虚拟样机技术正在飞速进入人

们的视野，机械设计人员对传统的逻辑思维的推理和演绎方式不再重视，逐渐开始将视线转向

案例推理。

1 可拓学基本理论

1.1 可拓学的主要内容

可拓学是一门由可拓论、可拓方法和可拓工程构成，研究创意产生规律和生产创意方法的学

科。1983 年，中国学者蔡文在《科学探索学报》上发表的一篇文章中首次提出可拓论，通过研

究可拓集合和不相容问题处理矛盾问题。可拓论研究事物拓展的可能性和开拓创新的规律，是

可拓学的基本理论。目前，可拓学的快速发展已经研究出了人们解决矛盾问题、产生创意的基

本规律。可拓法已经成为当前机械设计人员生产创意产品、提出新想法和新方案、开拓新思

路、解决新问题的最主要、最实用的方法，不仅有利于决策者、管理者和工程技术人员，还对

解决家庭矛盾有一定的帮助。

1.2 物元理论

在物元理论中，将一维物元即描述事物的基本元，定义为以 Om 为对象、以 Cm 为特征

时，Om 的量值 Vm 构成的有序三元组。多元以多个物为基础，所有对象及其量值会构成一个

矩阵，根据物元理论建立的物元数学模型，可对物元进行定量和定性分析。在精确分析下，多

维物元几乎可以描述所有事物，是机械设计方案选择的理论基础。

1.3 关联函数

可拓集合将可拓学与可拓理论通过数学的方式联系起来，从而以定性和定量的方式对决策过程

进行详细描述。假定以 U 为论域，其中，任意一个元素设为 x,则以函数形式表示可拓集

A:A={（x,y）x U,y=K∈（x）∈（-∞，+∞）}. （1）式（1）中：y=K（x），为与可拓集合相

关的关联函数。

将论域 U 中的各个元素都映射到（-∞，+∞）后，可按照一定的程序产生创意，利用计算机和

“ ”网络生产创意，这必将在人类历史上引发一场创意革命 .

2 机械设计方案决策模型的建立

在经典数学的运用中，用来描述论域中的元素没有具备某种性质需要用到的为特征函数。然

而，在模糊数学中，用来表达事物性质程度的为隶属函数。不同于经典数学模型和模糊数学模

型的构建，在可拓数学中，用来表达此性质的为使用关联函数，即表达论域中元素具有的性质

程度。在可拓学中，简单、快捷的决策方法之一为优度评价，该评价系统正是建立在关联函数

的计算基础上。在机械设计方案中，以可拓学理论为根基建立物元模型，并使用优度评价法可

快速评估各个指标的关系。

2.1 确定决策模型指标体系

在机械设计方案中，通常会包括多个设计性能指标，这些指标应符合机器运作本身需要的量和

度。以此为前提条件，尽可能地使操作满足方便、安全、经济、适用、形象和美观等外在要

求。最理想的情况为，将机器的质量设计尽可能减轻，从而降低耗能、提高效率。在实际的模

型指标体系的建立过程中，要考虑制造难度、维修费用和维修周期，创造科学、合理的设计方

案评价指标体系。

2.2 关联函数和关联度计算

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摘要：

基于可拓学理论的机械设计方案决策模型建立可拓工程是可拓论和可拓方法在实际领域中的应用方法和技术。随着第三次科技革命时代的到来，机械设计方式也越来越科技化，尤其是近些年智能CAD和虚拟样机技术正在飞速进入人们的视野，机械设计人员对传统的逻辑思维的推理和演绎方式不再重视，逐渐开始将视线转向案例推理。1可拓学基本理论1.1可拓学的主要内容可拓学是一门由可拓论、可拓方法和可拓工程构成，研究创意产生规律和生产创意方法的学科。1983年，中国学者蔡文在《科学探索学报》上发表的一篇文章中首次提出可拓论，通过研究可拓集合和不相容问题处理矛盾问题。可拓论研究事物拓展的可能性和开拓创新的规律，是可拓学的基本理论。...

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