[发明专利]一种基于产品基因的产品设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种产品设计方法，尤其是涉及一种基于产品基因的产品设计方法。

背景技术

在发动机的进化设计中，对产品的编码是必不可少的。对于产品基因编码结构的定义，包含了产品功能、产品行为流以及相关结构的编码信息。这样的结构能够说明结构如何实现功能，通过行为流信息的过渡使得功能到结构的映射具有唯一性。那么如何实现行为流到结构的映射过程呢？从哪种几何粒度出发可以从行为元得到有效的基础几何单元？同时，几何单元又是通过什么样的机制得到准确的定位和几何尺寸？这些都是产品基因翻译，也就是产品基因译码过程需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种智能化、使用方便的基于产品基因的产品设计方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于产品基因的产品设计方法，在产品的设计制作过程中，将产品零部件的特征看作是对产品基因的转录和翻译的结果，产品基因是产品信息的有序集，决定了产品自动生成的机制，该方法包括以下步骤：

(1)通过编码，形成功能—行为流双链螺旋形结构的产品基因；

(2)根据产品基因得到产品的行为流链，所述的行为流链为产品基因双链结构的一条链，由行为流组成；

(3)根据所述的行为流链得到产品的行为表面，所述的行为表面为组成产品的表面；

(4)调节所述的行为表面的尺寸，并对行为表面定位、组合得到具有连续表面的结构体；

(5)对结构体进行实体化并经人工修正得到最终的产品。

所述的步骤(1)中行为流与产品的功能之间的关系为：F＝g(B^f)，其中，F表示产品的功能，B^f表示行为流，g为一元高次函数，所述的行为流由产品的功能决定，所述的行为流控制产品的结构。

所述的步骤(1)中产品基因为：G＝(G₀,G₁,G₂…G_n)，其中，G表示产品基因，G_i表示组成产品基因的单元，Mark表示启动标识、终止标识或片段分隔码，F_i表示功能元，表示行为流，Seq表示时序。

所述的步骤(2)具体为：定义为行为流密码子，将行为流密码子映射成行为流链上的节点，并进一步组成行为流链。

所述的步骤(3)具体为：根据所述的行为流链得到包含产品的多个行为表面的行为表面集，所述的行为表面包含几何形状信息和行为信息，所述的行为信息包括联接、固定、储能、配合、支承或传递。

所述的步骤(4)具体为：根据产品的原型草图和边界条件，计算原型草图中需要被限制自由度的表面，并在所述的行为表面集中搜索出与该表面自由度相匹配的行为表面，实现行为表面定位，最终将定位后的行为表面组合并添加链接面，形成具有连续表面的产品结构体。

本发明将产品零部件所具有的特征看作是对产品遗传信息的转录和翻译结果，零部件的特征生成序列以及具体的尺寸形状都由基因控制。所以从宏观角度看，产品基因是产品信息的有序集，它规定了产品结构自动生成的机制，在适当的外界条件的刺激下，自动创建产品，并与外界环境交互完成特定的功能。从产品设计的过程来看，功能驱动行为，行为又控制结构。功能位于整条设计链的最顶层，它是对整个产品甚至产品族性状的高度抽象。功能可以被分解为子功能直至功能元，功能元是形成功能的最小组成单位。产品的功能是依靠多个功能元按照串行或并行的关系组织成功能流来实现。同时，行为和功能之间具有严格的映射关系。根据功能F与行为流B^f之间的耦合函数F＝g(B^f)，g是一元高次函数，在已知F的情况下，可以得到多个解，其中，最优解作为功能F的最佳映射。所以，每一个功能元MF(meta-function)都有一个对应的最佳行为流解。功能元有序集合，即功能元流，与行为流有序集合之间不仅具有数学上的映射关系，而且具备完全一致的时序关系和逻辑关系。