導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇概念設(shè)計(jì)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

（1）虛構(gòu)模型的產(chǎn)生階段

由于并行工程等設(shè)計(jì)方法和手段的進(jìn)步，產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)研發(fā)中的其他步驟相互串聯(lián)、反復(fù)、交錯(cuò)，但就產(chǎn)品設(shè)計(jì)前期的概念開(kāi)發(fā)工作而言，產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)依然是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程。產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的相對(duì)獨(dú)立性決定了其具有一個(gè)較完整的設(shè)計(jì)過(guò)程。從各種方式的調(diào)查研究或?qū)ふ倚驴萍?，得到初步的想法，把想法整理成清晰的要解決的問(wèn)題。對(duì)這些問(wèn)題提出創(chuàng)造性的解決方案，得到眾多的解決方案，即概念設(shè)計(jì)方案，這時(shí)提出的可行的概念越多越好。

（2）虛構(gòu)模型的選擇階段

制定評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，從產(chǎn)生的眾多概念中，選擇出最好、最可行的方案。概念選擇是產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在這一過(guò)程中，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)小組中各專業(yè)人員要共同工作，并努力達(dá)成一致意見(jiàn)。前面步驟產(chǎn)生的眾多概念，每個(gè)概念從表面上看似乎都能滿足要求，但我們必須從中選擇出最有發(fā)展?jié)摿Φ母拍?，進(jìn)行接下去的設(shè)計(jì)工作。概念的選擇將決定以后工作的方向，正確的方向可以節(jié)省時(shí)間和開(kāi)支，而錯(cuò)誤的決定則導(dǎo)致時(shí)間、人力、財(cái)力等資源的浪費(fèi)。概念的選擇是概念的產(chǎn)生和概念的驗(yàn)證密切相關(guān)的重復(fù)的過(guò)程。概念選擇進(jìn)行時(shí)可能會(huì)激發(fā)新的概念產(chǎn)生，對(duì)這些新產(chǎn)生的概念，也應(yīng)該像前面產(chǎn)生的概念一樣進(jìn)行概念選擇。

（3）虛構(gòu)模型的實(shí)現(xiàn)階段

把選擇出來(lái)的概念細(xì)化，做出概念產(chǎn)品或模型。概念的實(shí)現(xiàn)是概念設(shè)計(jì)的第三個(gè)步驟。對(duì)于企業(yè)，產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)一般以概念產(chǎn)品的出現(xiàn)而結(jié)束。對(duì)于個(gè)人或?qū)W生由于技術(shù)及財(cái)力方面的原因要做到這一步就比較困難，往往只能做到概念模型或動(dòng)畫演示，以及對(duì)概念設(shè)計(jì)的詳細(xì)說(shuō)明。

（4）虛構(gòu)模型的評(píng)價(jià)階段

篇2

選擇所需要的各單元設(shè)備和連接方式；確定需要研究的過(guò)程替代方案，列出主要設(shè)計(jì)變量（如原料配比、反應(yīng)時(shí)間、操作溫度、壓力等）；估計(jì)最佳的生產(chǎn)條件；確定最佳的過(guò)程方案；在流程圖上標(biāo)出哪些設(shè)備應(yīng)間歇操作，哪些應(yīng)連續(xù)；哪些生產(chǎn)步驟應(yīng)在一臺(tái)釜內(nèi)進(jìn)行或每一步生產(chǎn)均單獨(dú)釜進(jìn)行；為改善裝置操作的時(shí)間排列，何時(shí)采用并聯(lián)的間歇設(shè)備較為有利；需多少臺(tái)中間貯罐，如何布置；進(jìn)行工程經(jīng)濟(jì)考核決策，如果經(jīng)濟(jì)效益不好，存在潛在效益呈負(fù)值時(shí)，要尋找其他方案或終止項(xiàng)目。

2第二層：確定流程圖輸入-輸出結(jié)構(gòu)（原料-產(chǎn)品）

每一步反應(yīng)進(jìn)料在加料前是否需要預(yù)處理；副產(chǎn)物是移出還是循環(huán)；是否需要采用氣體循環(huán)和放空；某些反應(yīng)物是否值得回收并循環(huán)；有多少種產(chǎn)品產(chǎn)出；確定輸入-輸出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)變量（如原料配比、反應(yīng)時(shí)間、操作溫度、壓力等）以及與之相應(yīng)的投資變化；進(jìn)行工程經(jīng)濟(jì)考核決策，如果經(jīng)濟(jì)效益不好，存在潛在效益呈負(fù)值，這時(shí)要尋找另外的方案或終止項(xiàng)目。

3第三層：流程圖的循環(huán)結(jié)構(gòu)

需要多少個(gè)反應(yīng)器系統(tǒng)，反應(yīng)器系統(tǒng)之間是否涉及分離問(wèn)題；需要多少物料循環(huán)使用；在反應(yīng)器進(jìn)料中是否有過(guò)量反應(yīng)物；是否需要?dú)怏w壓縮機(jī)和制氮機(jī)，費(fèi)用幾何；反應(yīng)器是絕熱操作或用直接加熱或冷卻，加熱或冷卻采取何種介質(zhì)；是否考慮改變平衡轉(zhuǎn)化率，如何改變；反應(yīng)器費(fèi)用對(duì)經(jīng)濟(jì)潛力的影響多大，經(jīng)濟(jì)潛力=產(chǎn)品價(jià)值-原料費(fèi)用；最后進(jìn)行工程經(jīng)濟(jì)考核決策，如果經(jīng)濟(jì)效益不好，存在潛在效益呈負(fù)值，這時(shí)要尋找另外的方案或終止項(xiàng)目。

4第四層：分離系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

反應(yīng)器的出料有三種可能：如為液體，需考慮液體分離系統(tǒng)；如為兩相混合物，可把化工反應(yīng)器制成帶有相分離功能；如全是蒸汽，需考慮蒸汽回收系統(tǒng)。（1）蒸汽回收系統(tǒng)①確定最佳位置，是在反應(yīng)器出口直接接冷凝器還是經(jīng)過(guò)一段冷卻管路后接冷凝器。②選擇最經(jīng)濟(jì)的蒸汽回收系統(tǒng)，是依次用循環(huán)水冷卻—新鮮水冷卻—低溫水冷卻；還是一步到位的直接用低溫水冷卻。（2）液體分離系統(tǒng)①如果輕組分會(huì)污染產(chǎn)品，應(yīng)該怎樣將其去除；②這些輕組分去向應(yīng)是什么；③是否需要循環(huán)與反應(yīng)物形成共沸物的組分，或是應(yīng)分割這些共沸物；④蒸餾可以完成哪些分離；⑤采用何種形式的塔，怎樣排列順序；⑥若蒸餾不可行，應(yīng)怎樣完成分離；（3）進(jìn)行工程經(jīng)濟(jì)考核決策，如經(jīng)濟(jì)效益不好，存在潛在效益呈負(fù)值，這時(shí)要尋找其他方案或終止項(xiàng)目。

5第五層：熱交換器網(wǎng)絡(luò)

以能量集成分析為出發(fā)點(diǎn)計(jì)算換熱器網(wǎng)絡(luò)的最低熱量和冷量，熱交換器網(wǎng)絡(luò)其實(shí)就是節(jié)能設(shè)計(jì)。使反應(yīng)系統(tǒng)以最低的加熱量和冷卻量，并以最低能耗和最少換熱器臺(tái)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳的生產(chǎn)目的。其基本過(guò)程為：向高于夾點(diǎn)溫度的過(guò)程供熱；向低于夾點(diǎn)溫度的過(guò)程移出熱量；確定換熱設(shè)備臺(tái)數(shù)；進(jìn)行工程經(jīng)濟(jì)考核決策，如果經(jīng)濟(jì)效益不好，存在潛在效益成負(fù)值，這時(shí)要尋找另外的方案或終止項(xiàng)目。除上述五層分層決策外，還要考慮安全環(huán)保方面的制約條件，只有這些全部滿足經(jīng)濟(jì)考核決策要求，這個(gè)項(xiàng)目才是成功的項(xiàng)目。

6結(jié)論

篇3

1)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。概念設(shè)計(jì)任務(wù)為:能夠進(jìn)行前后角度范圍約60°的調(diào)節(jié);升降范圍約30cm;可以采用純機(jī)械調(diào)節(jié)，也可以采用機(jī)電液一體化控制;可以進(jìn)行任何有創(chuàng)意的構(gòu)思，先不必考慮是否實(shí)用。受試者根據(jù)概念設(shè)計(jì)任務(wù)構(gòu)思一種靠背可傾斜、座板可升降的可調(diào)座椅，要求給出其原理方案及相應(yīng)的總體結(jié)構(gòu)方案，即完成可調(diào)座椅的概念設(shè)計(jì)。受試者必須將其內(nèi)隱的設(shè)計(jì)構(gòu)思過(guò)程完整地記錄下來(lái)，并通過(guò)三維CAD軟件進(jìn)行表達(dá)、構(gòu)思和修正，以此來(lái)完成可調(diào)座椅的原理方案構(gòu)思與總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)。圖1和圖2所示分別為某受試者設(shè)計(jì)認(rèn)知過(guò)程的原案筆錄數(shù)據(jù)截圖和相應(yīng)可調(diào)座椅的三維CAD概念模型。整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)可以分解成10個(gè)子任務(wù):傾斜機(jī)構(gòu)方案、傾斜機(jī)構(gòu)定位、升降機(jī)構(gòu)方案、升降機(jī)構(gòu)定位、功能構(gòu)件表達(dá)、傾斜機(jī)構(gòu)三維CAD模型、升降機(jī)構(gòu)三維CAD模型、總體虛擬裝配、運(yùn)動(dòng)干涉檢驗(yàn)和干涉部位修正。2)實(shí)驗(yàn)樣本。受試者由機(jī)械專業(yè)研究生組成，擁有大致相同的機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)背景，因此他們的同質(zhì)性較好，具有較好的代表性。受試者都是自愿參加實(shí)驗(yàn)的。根據(jù)文獻(xiàn)［13］中“總體的同質(zhì)性越好，所需的樣本容量就越小”的原則，又參考Bilda等人［14］的一個(gè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)(樣本容量n=6)。筆者邀請(qǐng)了15位受試者參與測(cè)試，其中1位受試者的設(shè)計(jì)結(jié)果過(guò)于簡(jiǎn)單，不能完成設(shè)計(jì)任務(wù)被淘汰，最終本研究選取14位受試者參與實(shí)驗(yàn)。3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。受試者開(kāi)始對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行分析和構(gòu)思，實(shí)驗(yàn)即正式開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)過(guò)程全程錄像。為尊重受試者的設(shè)計(jì)習(xí)慣，本研究并不強(qiáng)制要求受試者發(fā)聲思考。對(duì)于特別不適應(yīng)發(fā)聲思考的受試者，要求其筆錄自己的構(gòu)思過(guò)程。受試者如有疑問(wèn)，可以向主試者詢問(wèn)，也可以向其他專業(yè)人員咨詢。疲勞了可以離開(kāi)，稍事休息。受試者在筆錄設(shè)計(jì)構(gòu)思過(guò)程中，如果要修改前面的構(gòu)思，則應(yīng)保留前面的原樣而另行記錄。同樣，在CAD環(huán)境里進(jìn)行修改時(shí)，必須將前面的構(gòu)思另存為新文件，再進(jìn)行修改。4)數(shù)據(jù)采集和處理方法。本試驗(yàn)采用秒表計(jì)時(shí)，并記錄受試者在設(shè)計(jì)工作中發(fā)生的每一個(gè)操作和行為表現(xiàn)，包括思維活動(dòng)表現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)采用原案分析法記錄設(shè)計(jì)認(rèn)知活動(dòng)，運(yùn)用SPSS15．0軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2研究結(jié)果

2．1設(shè)計(jì)型知識(shí)工作過(guò)程的分解

對(duì)受試者設(shè)計(jì)認(rèn)知活動(dòng)的整個(gè)分解過(guò)程包括如下兩個(gè)步驟。步驟1:分解和匯總。首先，分別對(duì)14位受試者沿著時(shí)間順序，按照功能性原則和可測(cè)性原則進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程的細(xì)分。然后，將分解得到的工作單元分別歸入創(chuàng)造性工作單元、事務(wù)性工作單元和無(wú)效工作單元，之所以劃分為這3類工作單元是基于設(shè)計(jì)型知識(shí)工作的如下特性:1)設(shè)計(jì)工作本質(zhì)上是一種知識(shí)創(chuàng)新活動(dòng)［15］。2)設(shè)計(jì)工作也像體力工作一樣，包含大量的事務(wù)性勞動(dòng)。3)知識(shí)工作具有非連續(xù)性，而且不可避免地會(huì)受到一些外界因素的干擾。這些特性在不同活動(dòng)中所占的分量不同，以哪個(gè)特性為主，工作單元就歸入相應(yīng)類別。設(shè)計(jì)型知識(shí)工作過(guò)程包含的工作單元如表1所示。步驟2:分析和提煉?！八伎肌睉?yīng)包含審題、靜思和回憶等活動(dòng)。“思考”是一種過(guò)程，而“發(fā)現(xiàn)”是一種結(jié)果，“發(fā)現(xiàn)”往往引出一些事務(wù)性工作單元如“記錄”、“打字”、“CAD操作”、“選擇”，甚至是“交流”等，這時(shí)，“發(fā)現(xiàn)”可以看作是“思考”和其他工作單元的分界，也可用來(lái)識(shí)別這些工作單元。“討論”指圍繞疑難問(wèn)題所進(jìn)行的互動(dòng)，當(dāng)然，討論的形式不僅僅是口頭的，還可以通過(guò)IT平臺(tái)討論?！皼Q策”不能狹隘地理解為一種領(lǐng)導(dǎo)行為，本文研究的“決策”是從工作單元的性質(zhì)上講的，是對(duì)日常設(shè)計(jì)問(wèn)題的決定。至于設(shè)計(jì)人員所特有的“草繪”行為，在現(xiàn)代制造環(huán)境下，既包括徒手草繪，也包括CAD草繪?！安檎摇?、“記錄”和“咨詢”都是信息接收階段。在現(xiàn)代制造環(huán)境下，操作軟件系統(tǒng)成為設(shè)計(jì)型知識(shí)工作者的日常活動(dòng)，其中一部分“打字”活動(dòng)可歸入“記錄”活動(dòng)，屬于信息接收階段，另一部分“打字”活動(dòng)與“CAD操作”活動(dòng)合并為“軟件表達(dá)”，它們屬于信息輸出行為。“交流”不能與“討論”混為一談，它指信息的相互傳遞?！坝?jì)算”包括徒手計(jì)算和用計(jì)算器計(jì)算?！斑x擇”指對(duì)現(xiàn)有信息或方案的挑選，其中包括一部分對(duì)軟件系統(tǒng)的操作活動(dòng)?！敖涣鳌?、“計(jì)算”和“選擇”都包含信息接收和信息輸出。與Gilbreth夫婦的動(dòng)素分析范式一樣，在設(shè)計(jì)型知識(shí)工作中也存在“無(wú)效工作單元”，比如“插話”、“等待”、“間歇”、“接電話”和“打斷”等。其中，“插話”、“接電話”特指外界對(duì)設(shè)計(jì)工作的打擾，是被動(dòng)的，可以歸入“打斷”。對(duì)于設(shè)計(jì)人員主動(dòng)給外界打電話的情形，可以相應(yīng)地歸入“交流”或“討論”?！暗却笔窃谌蝿?wù)中止或信息系統(tǒng)運(yùn)行較慢時(shí)所產(chǎn)生的停頓，包括問(wèn)題無(wú)法解開(kāi)時(shí)暫時(shí)放下工作的情形?！伴g歇”是指因飲食、休息等生理需要所產(chǎn)生的停歇。經(jīng)過(guò)上述分析，本文提煉出如表2所示的3類工作單元。其中，創(chuàng)造性工作單元5種，事務(wù)性工作單元7種，無(wú)效工作單元3種，共計(jì)15種工作單元。

2．2假設(shè)檢驗(yàn)

假設(shè)H0等價(jià)于設(shè)計(jì)型知識(shí)工作的信息加工時(shí)間t1與信息接收和信息輸出兩者時(shí)間之和t2的比值(t1/t2)的期望μ，其值等于0．25(即2/8=0．25)。各個(gè)創(chuàng)造性工作單元的時(shí)間相加得到信息加工時(shí)間t1。各個(gè)事務(wù)性工作單元的時(shí)間相加得到信息接收與信息輸出兩者時(shí)間之和t2。需要注意的是，接下來(lái)的假設(shè)檢驗(yàn)中不考慮無(wú)效工作單元所占用的時(shí)間。為檢驗(yàn)假設(shè)H0，運(yùn)用SPSS15．0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)t1/t2進(jìn)行單樣本T檢驗(yàn)(one-sampleTtest)，結(jié)果如表3所示。表3中，Sig．(雙尾)是統(tǒng)計(jì)值t的顯著性概率p。p=0．495＞0．05，表明統(tǒng)計(jì)值t落在t0．025的左側(cè);95%置信區(qū)間［－0．0163，0．0321］的兩個(gè)端點(diǎn)一負(fù)一正，表明置信區(qū)間必然覆蓋總體均值(即期望μ)。這兩點(diǎn)都說(shuō)明應(yīng)當(dāng)接受假設(shè)H0，即對(duì)于設(shè)計(jì)型知識(shí)工作而言，信息加工時(shí)間t1與信息接收和信息輸出兩者時(shí)間之和t2的比值符合帕累托法則。

3分析與討論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看出，創(chuàng)造性工作單元所占比例較小，有的受試者創(chuàng)造性工作單元的時(shí)間比例甚至低于10%。但之所以稱其為知識(shí)工作，是因?yàn)檎麄€(gè)工作過(guò)程是圍繞知識(shí)創(chuàng)新來(lái)進(jìn)行的，這也正是知識(shí)工作方式與傳統(tǒng)工作方式的根本區(qū)別。在本文的設(shè)計(jì)活動(dòng)中，知識(shí)創(chuàng)新體現(xiàn)在設(shè)計(jì)者運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和靈感進(jìn)行任意的功能創(chuàng)新及結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。就像Drucker［2，16］發(fā)現(xiàn)影響知識(shí)工作效率的6個(gè)因素與泰勒的科學(xué)管理原理(Taylorism)正好相反一樣，本文也有類似發(fā)現(xiàn)。1)“思考”、“發(fā)現(xiàn)”、“查找”和“選擇”這4種工作單元是知識(shí)工作方式與傳統(tǒng)工作方式共有的，但它們?cè)趦煞N工作方式中的重要程度很不一樣。在Gilbreth動(dòng)素分析范式的18種動(dòng)素中，“思考”、“發(fā)現(xiàn)”、“查找”和“選擇”在體力工作中屬于輔助動(dòng)素，除非是非用不可，在設(shè)計(jì)工作中會(huì)盡量取消這類動(dòng)素。但是，這些工作單元在知識(shí)工作中卻不是可有可無(wú)的。比如“思考”、“發(fā)現(xiàn)”等工作單元就起著核心作用，正是它們決定了知識(shí)工作的本質(zhì)。又比如“查找”、“選擇”等工作單元，正是它們完成了大量的事務(wù)性知識(shí)工作。2)在Gilbreth夫婦的動(dòng)素分析范式中，無(wú)效動(dòng)素(拿住、延遲、休息和耽擱)是必須設(shè)法消除的。但在知識(shí)工作中，無(wú)效工作單元(打斷、等待和間歇)盡管對(duì)工作的進(jìn)展沒(méi)有直接的作用，可它們是一種常態(tài)，不便消除。比如，“打斷”往往是不可預(yù)料的因素所致;“等待”往往與知識(shí)工作的非連續(xù)性相關(guān)聯(lián)，很多設(shè)計(jì)靈感正是在等待中乍現(xiàn)。最后，本文在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄方面和時(shí)間計(jì)算方面需要做兩點(diǎn)說(shuō)明。1)實(shí)驗(yàn)所采用的記錄方法雖然與工作日寫實(shí)的方法比較相似，但是本實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有將記錄的工作單元與實(shí)際工作內(nèi)容建立一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橐豁?xiàng)具體的設(shè)計(jì)工作會(huì)涉及很多專業(yè)性較強(qiáng)的術(shù)語(yǔ)，這些并不是本文必須關(guān)注的，本文研究的目的是要挖掘出設(shè)計(jì)型知識(shí)工作共有的構(gòu)成單元及其比例關(guān)系。2)在實(shí)驗(yàn)中，本文將設(shè)計(jì)工作的各個(gè)組成部分視為是互不交叉的。然而，這些工作單元在實(shí)際工作中并不能截然分開(kāi)，比如“草繪”和“思考”，設(shè)計(jì)人員在徒手草繪或CAD草繪時(shí)很可能也在思考。但科學(xué)研究中為了研究方便，往往會(huì)先將問(wèn)題簡(jiǎn)化，然后再進(jìn)行研究，本文也是如此。因?yàn)椴堇L是設(shè)計(jì)所特有的一種認(rèn)知活動(dòng)，所以將它與其他的思維性活動(dòng)分開(kāi)。

4結(jié)語(yǔ)

篇4

相對(duì)于傳統(tǒng)反饋調(diào)節(jié)穩(wěn)速方案,新型自穩(wěn)速方案主要特征在于:免去了較復(fù)雜的信號(hào)采集/控制裝置,需實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的變頻電源和變速電動(dòng)機(jī)替換為無(wú)需實(shí)時(shí)控制的恒頻電源和恒速電動(dòng)機(jī),并添加了差速器和齒輪對(duì),方案如圖4所示。系統(tǒng)時(shí)變輸入轉(zhuǎn)速nJ通過(guò)平行軸齒輪對(duì)同時(shí)傳遞到差動(dòng)輪系的輪架和差速器的左輪,差速器的右輪由恒速電動(dòng)機(jī)以常值轉(zhuǎn)速nM驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),差速器的殼體與差動(dòng)輪系的齒圈以齒輪嚙合的形式連接,差動(dòng)輪系的太陽(yáng)輪為系統(tǒng)輸出端。齒輪對(duì)傳動(dòng)比為iCLD,殼體與齒圈傳動(dòng)比為iKQ。為使差動(dòng)輪系太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,差動(dòng)輪系齒圈轉(zhuǎn)速nQ應(yīng)滿足式，由式(4)可知,nK由時(shí)變值iKQ(1+1/u)nJ和一個(gè)理想常值-iKQn*T/u疊加。式(2)可知,差速器具有轉(zhuǎn)速疊加的功能,故差速器左輪的時(shí)變轉(zhuǎn)速iCLDnJ和右輪的常值轉(zhuǎn)速nM疊加后傳遞至殼體,從而使殼體轉(zhuǎn)速nK滿足式(4)。結(jié)合式(2)和式(4),差速器左輪轉(zhuǎn)速nL與右輪轉(zhuǎn)速nR分別為式(5)所示為左輪轉(zhuǎn)速nL與時(shí)變輸入轉(zhuǎn)速nJ的關(guān)系,應(yīng)將傳動(dòng)比iCLD與傳動(dòng)比iKQ按下式進(jìn)行選值:6)設(shè)定。時(shí)變輸入轉(zhuǎn)速nJ經(jīng)過(guò)傳動(dòng)比為iCLD的齒輪對(duì)變速后,驅(qū)動(dòng)差速器左輪旋轉(zhuǎn),電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)差速器右輪以常值轉(zhuǎn)速nM旋轉(zhuǎn),疊加后的殼體轉(zhuǎn)速等效于傳統(tǒng)反饋控制調(diào)節(jié)的變速電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

2仿真分析

將傳統(tǒng)反饋調(diào)節(jié)穩(wěn)速機(jī)構(gòu)用于風(fēng)力發(fā)電傳動(dòng)系統(tǒng),在時(shí)變風(fēng)速的驅(qū)動(dòng)下,風(fēng)輪以時(shí)變轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),風(fēng)輪轉(zhuǎn)速經(jīng)增速箱提速后驅(qū)動(dòng)差動(dòng)輪系的輪架旋轉(zhuǎn),差動(dòng)輪系的齒圈由變速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),差動(dòng)輪系的太陽(yáng)輪與同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接。傳統(tǒng)反饋調(diào)節(jié)穩(wěn)速機(jī)構(gòu)的調(diào)速過(guò)程為:采集輪架時(shí)變轉(zhuǎn)速信號(hào)后,按式(3)計(jì)算得到齒圈所需要的轉(zhuǎn)速,相應(yīng)調(diào)節(jié)變頻電源的供電頻率,使變速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒圈以特定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行,通過(guò)齒圈調(diào)節(jié)太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速至穩(wěn)定,從而使同步發(fā)電機(jī)恒頻輸出。將新型自穩(wěn)速機(jī)構(gòu)用于風(fēng)力發(fā)電傳動(dòng)系統(tǒng),在時(shí)變風(fēng)速的驅(qū)動(dòng)下,風(fēng)輪經(jīng)增速箱傳遞時(shí)變轉(zhuǎn)速到圖4所示自穩(wěn)速機(jī)構(gòu)的平行軸齒輪對(duì),太陽(yáng)輪連接同步發(fā)電機(jī)。新型自穩(wěn)速機(jī)構(gòu)的調(diào)速過(guò)程為:按式(7)設(shè)置平行軸齒輪對(duì)傳動(dòng)比iCLD、殼體與齒圈傳動(dòng)比iKQ,并按式(6)設(shè)置恒速電動(dòng)機(jī)的常值轉(zhuǎn)速。根據(jù)式(2)、式(4),利用差速器的轉(zhuǎn)速疊加功能,使自穩(wěn)速機(jī)構(gòu)中差速器殼體的轉(zhuǎn)速等效于反饋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中變速電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而使差動(dòng)輪系的太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,與太陽(yáng)輪相連的同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速亦穩(wěn)定。為對(duì)比傳統(tǒng)反饋調(diào)節(jié)穩(wěn)速機(jī)構(gòu)和新型自穩(wěn)速機(jī)構(gòu)的調(diào)速效果,對(duì)采用上述兩種穩(wěn)速機(jī)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真(模型采用相同的輸入便于對(duì)比分析),其建模方案為:在時(shí)變風(fēng)速的驅(qū)動(dòng)下,風(fēng)輪經(jīng)增速箱提速后,輸入時(shí)變轉(zhuǎn)速到不同的穩(wěn)速機(jī)構(gòu),穩(wěn)速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)各自的發(fā)電機(jī)運(yùn)行,如圖5所示。

2.1FAST仿真輸入轉(zhuǎn)速

FAST軟件由美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā),可以對(duì)風(fēng)電機(jī)組工作狀態(tài)進(jìn)行仿真[7]。采用此軟件模擬了風(fēng)電機(jī)組在不同風(fēng)速下的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速。取平均風(fēng)速為9m/s、12m/s、15m/s和18m/s,并設(shè)置20%的湍流強(qiáng)度。仿真的風(fēng)速如圖6所示,風(fēng)輪轉(zhuǎn)速如圖7所示。

2.2SIMULINK仿真輸出轉(zhuǎn)速

設(shè)置機(jī)構(gòu)參數(shù):差動(dòng)輪系結(jié)構(gòu)參數(shù)u=3,同步發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1500r/min。自穩(wěn)速機(jī)構(gòu)的參數(shù)如下:單級(jí)齒輪傳動(dòng)比iCLD=6,iKQ=4,電動(dòng)機(jī)常值轉(zhuǎn)速nM=1000r/min,方向與輸入轉(zhuǎn)速相反。為反饋調(diào)節(jié)穩(wěn)速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)PID控制器和變頻器[8]。利用Simulink軟件按圖5所示方案搭建仿真模型[9],用FAST軟件仿真風(fēng)輪轉(zhuǎn)速作為模型輸入,仿真時(shí)間為30s。在圖6所示不同平均風(fēng)速下,反饋調(diào)節(jié)穩(wěn)速機(jī)構(gòu)和自穩(wěn)速機(jī)構(gòu)輸入同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速如圖8~圖11所示,并將25~30s的曲線放大,以便于分析。相對(duì)于傳統(tǒng)反饋調(diào)節(jié)穩(wěn)速機(jī)構(gòu),自穩(wěn)速機(jī)構(gòu)在啟動(dòng)時(shí)能較快地上升到目標(biāo)轉(zhuǎn)速1500r/min,根據(jù)圖8~圖11中的局部放大圖可知,自穩(wěn)速機(jī)構(gòu)輸出轉(zhuǎn)速偏差在暲1r/min范圍內(nèi),而反饋調(diào)節(jié)穩(wěn)速機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)速比目標(biāo)轉(zhuǎn)速大,在1502r/min以上波動(dòng),相對(duì)于目標(biāo)轉(zhuǎn)速的偏差為2~10r/min。

3結(jié)語(yǔ)

篇5

關(guān)鍵詞：工程設(shè)計(jì)，概念設(shè)計(jì)，創(chuàng)造性思維，創(chuàng)新

1工程領(lǐng)域中的概念設(shè)計(jì)

現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，尤其是微電子、信息、新材料及集成技術(shù)的進(jìn)展，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了革命性的變化，機(jī)電一體化、模塊化已成為工程產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)；計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，深刻的影響著設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程、制造過(guò)程、營(yíng)銷和售后服務(wù)過(guò)程，并改變著產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能；先進(jìn)工藝技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)為現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)提供了前所未有的工藝技術(shù)手段和社會(huì)化制造體系。這些變化都深刻地影響著工程設(shè)計(jì)的發(fā)展。

工程設(shè)計(jì)是人們運(yùn)用科技知識(shí)和方法，有目標(biāo)地創(chuàng)造工程產(chǎn)品構(gòu)思和計(jì)劃的過(guò)程，幾乎涉及到人類活動(dòng)的全部領(lǐng)域。工程設(shè)計(jì)的費(fèi)用往往只占最終產(chǎn)品成本的一小部分（8~15%），然而它對(duì)產(chǎn)品的先進(jìn)性和競(jìng)爭(zhēng)能力卻起著決定性的影響,并往往決定70~80%的制造成本和營(yíng)銷服務(wù)成本。所以說(shuō)工程設(shè)計(jì)是現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)文明的最重要的支柱，是工業(yè)創(chuàng)新的核心環(huán)節(jié)，也是現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)力的龍頭。工程設(shè)計(jì)的水平和能力是一個(gè)國(guó)家和地區(qū)工業(yè)創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的決定性因素之一。

工程設(shè)計(jì)的全過(guò)程就是不斷建立各種模型，并不斷進(jìn)行綜合和分析的過(guò)程，即反復(fù)地創(chuàng)造模型和評(píng)價(jià)模型的過(guò)程。工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容大致可分為兩類：一類是數(shù)值計(jì)算型的工作，包括大量的計(jì)算、分析、繪圖、編寫說(shuō)明書和填寫各種表格；另一類是符號(hào)推理性的工作，主要是方案設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)方法學(xué)中，前者稱之為細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，后者稱之為概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)主要包括功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩大部分。其作用主要體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的早期階段，把主設(shè)計(jì)師根據(jù)產(chǎn)品功能的需求而萌發(fā)出來(lái)的原始構(gòu)思和沖動(dòng)形成產(chǎn)品的主體框架，及它應(yīng)包括的各主要模塊和組件，以完成整體布局和外型初步設(shè)計(jì)。然后進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化，確定整體設(shè)計(jì)方案。再由各責(zé)任設(shè)計(jì)師把總設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思想落實(shí)到具體設(shè)計(jì)中去，實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)?？梢?jiàn)概念設(shè)計(jì)是個(gè)創(chuàng)造性過(guò)程，它要求設(shè)計(jì)者能綜合運(yùn)用許多學(xué)科的專門知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并通過(guò)廣泛的調(diào)查研究而占有大量的信息資料，再經(jīng)過(guò)反復(fù)思考、推理和決策，才能創(chuàng)造出與眾不同的、滿足用戶要求的設(shè)計(jì)方案來(lái)。

在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中存在這樣一個(gè)誤區(qū)：設(shè)計(jì)、構(gòu)思的原始沖動(dòng)是三維概念，最終設(shè)計(jì)實(shí)施之結(jié)果即產(chǎn)品也是三維形體?？墒嵌嗄陙?lái)以二維繪圖為基礎(chǔ)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造模式嚴(yán)重地束縛了工程技術(shù)人員的創(chuàng)造力和想象力，成為創(chuàng)新的桎枯。

三維建模技術(shù)的崛起以及虛擬制造技術(shù)的出現(xiàn)為概念設(shè)計(jì)和創(chuàng)新提供了一種極好的工作平臺(tái)，設(shè)計(jì)師們可以直接從三維概念和構(gòu)思入手，進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，形成產(chǎn)品的初步框架，然后進(jìn)一步通過(guò)工程分析、數(shù)字仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等高新技術(shù)手段來(lái)分析和評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案的可行性及未來(lái)產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性。這種設(shè)計(jì)方法尤其能充分發(fā)揮自頂向下的設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)者的智慧和創(chuàng)新能力，不必拘泥于平面圖紙的限制和束縛，而把主要精力聚焦于創(chuàng)造性的勞動(dòng)——?jiǎng)?chuàng)新。

2概念設(shè)計(jì)與創(chuàng)造性思維和技術(shù)創(chuàng)新

2.1創(chuàng)造性思維及其特點(diǎn)

要設(shè)計(jì)就要有創(chuàng)新，而創(chuàng)新正是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行創(chuàng)造性思維的結(jié)果。設(shè)計(jì)人員要打破習(xí)慣性思維，變換角度，開(kāi)闊視野，才能使自己的創(chuàng)造力得到更充分的發(fā)揮。創(chuàng)造性思維是指有創(chuàng)建的思維，即通過(guò)思維，不僅能揭示事物的本質(zhì)，而且能在此基礎(chǔ)上提供新的、具有社會(huì)價(jià)值的產(chǎn)物。創(chuàng)造性思維有擴(kuò)散思維和集中思維、邏輯思維和形象思維、直覺(jué)思維和靈感思維等多種形式。在工程設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)中，要努力發(fā)掘創(chuàng)造性思維的能力，充分注意擴(kuò)散思維和集中思維的辨證統(tǒng)一，準(zhǔn)確把握邏輯思維和形象思維的巧妙結(jié)合，善于捕捉直覺(jué)思維和靈感思維的“閃光和亮點(diǎn)”，這樣才有可能設(shè)計(jì)出新穎、獨(dú)特、有創(chuàng)意的產(chǎn)品。

創(chuàng)造性思維具有如下一些特點(diǎn)：

（1）獨(dú)創(chuàng)性：創(chuàng)造性思維所要解決的問(wèn)題是不能用常規(guī)、傳統(tǒng)的方式解決的問(wèn)題。它要求重新組織觀念，以便產(chǎn)生某種至少以前在思維者頭腦中不存在的、新穎的、獨(dú)特的思維。這就是它的獨(dú)創(chuàng)性。獨(dú)創(chuàng)性要求人們敢于對(duì)司空見(jiàn)慣或“完美無(wú)缺”的事物提出懷疑，敢于向傳統(tǒng)的陳規(guī)舊習(xí)挑戰(zhàn)，敢于否定自己思想上的“框框”,從新的角度分析問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題。

（2）連動(dòng)性：創(chuàng)造性思維又是一種連動(dòng)思維，它引導(dǎo)人們由已知探索未知，開(kāi)拓思路。連動(dòng)思維表現(xiàn)為縱向、橫向和逆向連動(dòng)。縱向連動(dòng)針對(duì)某現(xiàn)象或問(wèn)題進(jìn)行縱深思考，探詢其本質(zhì)而得到新的啟發(fā)。橫向連動(dòng)則通過(guò)某一現(xiàn)象聯(lián)想到特點(diǎn)與它相似或相關(guān)的事物，從而得到該現(xiàn)象的新應(yīng)用。逆向連動(dòng)則是針對(duì)現(xiàn)象、問(wèn)題或解法，分析其相反的方面，從順推到逆推，從另一角度探索新的途徑。

（3）多向性：創(chuàng)造性思維要求向多個(gè)方向發(fā)展，尋求新的思路?？梢詮囊稽c(diǎn)向多個(gè)方向擴(kuò)散；也可以從不同角度對(duì)同一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行思考、解決。

（4）善于想象：創(chuàng)造性思維要求思維者善于想象，善于結(jié)合以往的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)在頭腦里形成新的形象，善于把觀念的東西形象化。愛(ài)因斯坦有一句名言：“想象力比知識(shí)更重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動(dòng)著進(jìn)步，并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉?！敝挥猩朴谙胂螅庞锌赡芴霈F(xiàn)有事實(shí)的圈子，才有可能創(chuàng)新。

（5）突變性：直覺(jué)思維、靈感思維是在創(chuàng)造性思維中出現(xiàn)的一種突如其來(lái)的領(lǐng)悟或理解。它往往表現(xiàn)為思維邏輯的中斷，出現(xiàn)思想的飛躍，突然閃現(xiàn)出一種新設(shè)想、新觀念，使對(duì)問(wèn)題的思考突破原有的框架，從而使問(wèn)題得以解決。

2.2概念設(shè)計(jì)呼喚技術(shù)創(chuàng)新

技術(shù)創(chuàng)新在概念設(shè)計(jì)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。概念設(shè)計(jì)中技術(shù)創(chuàng)新的本質(zhì)就是要在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)某種新事物、提出某種新思想，在很多情況下是因?yàn)楝F(xiàn)有的產(chǎn)品不能滿足社會(huì)（用戶）的需求而激發(fā)出的新穎構(gòu)思和創(chuàng)見(jiàn)。技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)是知識(shí)的積累和靈感的迸發(fā)，是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行創(chuàng)造性思維的結(jié)果。創(chuàng)新本身就意味著不拘一格，不局限也不依賴于某種特定的模式，以下諸多方面都是孕育技術(shù)創(chuàng)新的土壤：

（1）多項(xiàng)現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)結(jié)合或綜合運(yùn)用往往會(huì)產(chǎn)生意想不到的效果；

（2）對(duì)已有知識(shí)的創(chuàng)造性總結(jié)和應(yīng)用常常帶來(lái)重大的科技突破；

（3）突發(fā)奇想但經(jīng)過(guò)科學(xué)論證或?qū)嶒?yàn)證明所產(chǎn)生的新思路、新方法、新技術(shù)；

（4）新知識(shí)與現(xiàn)有知識(shí)的合理嫁接；

（5）產(chǎn)品功能上的兼收并蓄和去粗取精；

（6）學(xué)科間的交叉、交融和借鑒；

（7）新技術(shù)、新材料、新工藝的有機(jī)結(jié)合及應(yīng)用；

（8）科學(xué)研究中的新發(fā)現(xiàn)和新成果應(yīng)用于工程實(shí)踐……。

由此可以進(jìn)一總結(jié)出多種行之有效的創(chuàng)新技法：

l智力激勵(lì)法：又稱集智法、智暴法。即通過(guò)集會(huì)讓設(shè)計(jì)人員用口頭或書面交流的方法暢所欲言、互相啟發(fā)進(jìn)行集智或激智，引起創(chuàng)造性思維的連鎖反應(yīng)；

l提問(wèn)追溯法：根據(jù)研究對(duì)象系統(tǒng)地列出有關(guān)問(wèn)題，逐個(gè)核對(duì)討論，從中獲得解決問(wèn)題的辦法和創(chuàng)造性發(fā)明的設(shè)想，或是針對(duì)新開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的希望點(diǎn)（或缺點(diǎn)），逐點(diǎn)深入分析，尋找解決問(wèn)題的新途徑；

l聯(lián)想類推法：通過(guò)相似、相近、對(duì)比幾種聯(lián)想的交叉使用以及在比較之中找出同中之異、異中之同，從而產(chǎn)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新的方案；

l反向探求法：采用背離慣常的思考方法，通過(guò)逆向思維、轉(zhuǎn)換構(gòu)思，從功能反轉(zhuǎn)、結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)、因果反轉(zhuǎn)等方面尋求解決問(wèn)題的新途徑；

l系統(tǒng)搜索法：從一個(gè)初始狀態(tài)開(kāi)始，分析影響系統(tǒng)的各個(gè)參量，逐步向前搜索，或采用孤立因素、更換參數(shù)等方法獲取系統(tǒng)的多種解法并求得最優(yōu)解；

l組（綜）合創(chuàng)新法：將現(xiàn)有的技術(shù)或產(chǎn)品通過(guò)功能原理、構(gòu)造方法的組合變化，或者通過(guò)已知的東西作媒介，將毫無(wú)關(guān)聯(lián)的不同知識(shí)要素結(jié)合起來(lái)，攝取各種產(chǎn)品的長(zhǎng)處使之綜合在一起，形成具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)技術(shù)思想或新產(chǎn)品；

l知識(shí)鏈接法：創(chuàng)新是一個(gè)動(dòng)態(tài)的和復(fù)雜的作用過(guò)程和知識(shí)流，它包括知識(shí)的產(chǎn)生、開(kāi)發(fā)、轉(zhuǎn)移和應(yīng)用，這四個(gè)階段構(gòu)成一條“知識(shí)供應(yīng)鏈”并按照下述原則進(jìn)行管理：把技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程作為一個(gè)集成化的系統(tǒng)，只有將所有涉及該過(guò)程的伙伴捆綁在一起，才能發(fā)揮最大作用，這些伙伴都應(yīng)明確什么知識(shí)內(nèi)容才能滿足用戶最大需求，知識(shí)轉(zhuǎn)移的特征和形式是什么，最終用戶是誰(shuí)，他們何時(shí)需要使用這些知識(shí)？涉及創(chuàng)新的所有信息流和通信流對(duì)全體伙伴都是開(kāi)放的，在每個(gè)知識(shí)供應(yīng)者和知識(shí)使用者之間建立信息反饋，使信息交換更為有效，知識(shí)供應(yīng)鏈中每一個(gè)伙伴能夠感受到整個(gè)系統(tǒng)和他們自己都從中獲得巨大利益，認(rèn)識(shí)到自己是鏈中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。該方法適于更大范圍內(nèi)、更高層面上的技術(shù)創(chuàng)新。

3工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的概念設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐

基于上述分析，我們提出了若干種含有技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)范例：

（1）采用先進(jìn)的控制、驅(qū)動(dòng)和定位系統(tǒng)，由局部小畫面組成整體大畫面的可變畫面巨型燈箱廣告機(jī)的設(shè)計(jì)；

（2）時(shí)速超過(guò)運(yùn)七飛機(jī)的高速鐵路機(jī)車車身外型設(shè)計(jì)，既要滿足空氣動(dòng)力學(xué)性能，又要有美觀的外型，三維CAD建模技術(shù)和NURBS曲線面理論的應(yīng)用；

（3）適應(yīng)于多彎道和小半徑城市軌道交通環(huán)境下的擺式列車車身及減振轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)；

（4）反求工程已廣泛應(yīng)用于一些具有復(fù)雜曲面的實(shí)物模型（如模具）的三維數(shù)據(jù)重構(gòu)，不妨借鑒用來(lái)對(duì)生物醫(yī)學(xué)圖象進(jìn)行數(shù)字圖象處理，為醫(yī)務(wù)人員的臨床診斷和治療提供更逼真的三維模型和實(shí)體模型；

（5）基于電動(dòng)機(jī)——發(fā)電機(jī)可逆原理的新型電動(dòng)自行車的設(shè)計(jì)，把（下坡時(shí)）車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能所轉(zhuǎn)化成的電能再回充給蓄電池，從而增加電動(dòng)自行車蓄電池一次充電使用的續(xù)行距離；

（6）加工中心自動(dòng)換刀功能的擴(kuò)展，用于東風(fēng)4（11）型內(nèi)燃機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)端面多軸孔加工的自動(dòng)換箱多軸箱設(shè)計(jì)；

（7）把列車檢修工人的豐富經(jīng)驗(yàn)升華為專家系統(tǒng)——基于加速度傳感器和單片機(jī)控制的智能式檢振錘的設(shè)計(jì)；

（8）虛擬軸機(jī)床（并聯(lián)機(jī)床）的概念設(shè)計(jì)。

這里以鐵路機(jī)車車身設(shè)計(jì)為例，對(duì)概念設(shè)計(jì)及創(chuàng)新的過(guò)程加以說(shuō)明。

時(shí)速300公里以上的高速列車在歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)已通過(guò)論證并計(jì)劃在下世紀(jì)初建設(shè)第一條（京滬）高速鐵路。

當(dāng)我們看到法國(guó)TGV（TraindelaGrandeVitesse）實(shí)驗(yàn)車速達(dá)到515.25公里／小時(shí)時(shí)，我們知道這已經(jīng)超過(guò)了我國(guó)“運(yùn)八”飛機(jī)的時(shí)速，設(shè)計(jì)師的頭腦中自然應(yīng)該產(chǎn)生這樣的概念：時(shí)速300公里的鐵路機(jī)車車頭的外型也應(yīng)該像飛機(jī)那樣具有流線型和光順性，才會(huì)有較好的動(dòng)力學(xué)特性?！肮忭槨币辉~的幾何意義是所構(gòu)造的曲線、曲面應(yīng)具有C2連續(xù)，且無(wú)奇點(diǎn)。從通俗的概念來(lái)理解，即為“光滑順眼”之意。

由這些概念和構(gòu)思出發(fā)，我們可以由整體構(gòu)思和概念設(shè)計(jì)逐步進(jìn)入流線型機(jī)車車身的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。

鐵路工業(yè)和汽車工業(yè)對(duì)車身外型設(shè)計(jì)的先進(jìn)性和創(chuàng)新性的都有著一致和迫切的要求。歸納起來(lái)應(yīng)是以下幾個(gè)方面：

l具有良好的空氣動(dòng)力學(xué)特性，以減少在高速運(yùn)行時(shí)的摩擦阻力。

l具有良好的結(jié)構(gòu)布局及足夠的強(qiáng)度和剛度。

l具有美學(xué)曲面的質(zhì)感和動(dòng)感，以美化生活和環(huán)境。

l盡可能短的設(shè)計(jì)和制造周期，以盡快地占領(lǐng)市場(chǎng)。

顯然滿足上述諸要求的車身外型曲面是相當(dāng)復(fù)雜的，非一般常規(guī)曲面（如柱面、球面、錐面、環(huán)面等）所能表達(dá)。再者，若按常規(guī)設(shè)計(jì)、制造方法和過(guò)程來(lái)完成如此高要求的設(shè)計(jì)外型，則上述第四項(xiàng)要求更是高不可攀。只有積極謀求技術(shù)進(jìn)步，大力推廣應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)才是解決車身外型改型頻繁、不斷創(chuàng)新且滿足上述各種要求的關(guān)鍵所在。

近十年來(lái)，CAD業(yè)界涌現(xiàn)出一批象EDS的UG、PTC的Pro-Engineer、MATRA的EUCLID、IBM的CATIA等等一系列優(yōu)秀的CAD/CAM軟件，為我們提供了一個(gè)極好的開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境。它們的三維實(shí)體建模、參數(shù)建模及復(fù)合（Hybrid）建模技術(shù)，實(shí)體與曲面相結(jié)合的造型方法，以及自由形式特征建模（FreeFormFeatureModeling）技術(shù)為我們的設(shè)計(jì)工作提供了強(qiáng)有力的工具。

這里具體地介紹如何使用UG的FreeFormFeature等功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)車身外型的概念設(shè)計(jì)到細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。

UG的FreeFormFeatureModeling模塊把實(shí)體建模和表面建模技術(shù)集成為一個(gè)功能十分強(qiáng)大的建模工具組，它支持復(fù)雜自由曲面的造型設(shè)計(jì)。它的復(fù)合建模技術(shù)，自由型面特征建模，可視化編輯，多組件裝配，二維視圖自動(dòng)生成，尤其是伴隨最新UGV14.0版本推出的全新概念設(shè)計(jì)WAVE（What-ifAlternativeValueEngineering）可使不同部門的工程師在設(shè)計(jì)的早期階段，站在系統(tǒng)工程的角度，同時(shí)針對(duì)多種可供選擇的方案進(jìn)行評(píng)估，通過(guò)將設(shè)計(jì)意圖組織到一個(gè)“控件結(jié)構(gòu)”中去，使工程師十分有效地控制設(shè)計(jì)變更，而且所發(fā)生的變更會(huì)自動(dòng)地傳遞到上級(jí)設(shè)計(jì)中去。

這里以創(chuàng)建流線型機(jī)車車身外型為例，具體步驟如下：

（1）根據(jù)前節(jié)所述模線的來(lái)源，本例參考法國(guó)TGV和德國(guó)ACE機(jī)車外型模板，并加以個(gè)性化修改。所選定的23條模型基線見(jiàn)于圖1。

外形模型基線向等值半徑線云圖

以這一組模線為基礎(chǔ)，采用UG的FreeFormFeature/ThroughCurve來(lái)創(chuàng)建曲面；采用Info/Analysis/FaceCurvature功能來(lái)觀察和分析該曲面的光順性，圖2即為車身外型曲面及頂面法向半徑等值線云圖。

在構(gòu)造模線的原始數(shù)據(jù)中可能有“瑕點(diǎn)”，或者僅憑“感覺(jué)”進(jìn)行判斷，創(chuàng)建的曲面不一定能完全滿足C2連續(xù)的條件和光順性的要求,可以通過(guò)光順處理予以滿足。圖3是對(duì)其中一條模線進(jìn)行光順處理的過(guò)程。值得重視的是：獲得一組光順的模線是生成光順曲面的必要條件。

采用光順后的模線重新構(gòu)造車身外型曲面。采用UG/Photo功能并指定材質(zhì)，可進(jìn)行著色、光照、渲染，以得到更為逼真的三維造型圖。見(jiàn)圖4。

圖4機(jī)車車身三維造型圖5機(jī)車車身二維投影圖

（5）對(duì)機(jī)車車身裙部和頭部下端，可采用Feature/Curve/Mesh功能分片進(jìn)行創(chuàng)建。這里充分體現(xiàn)出UG軟件對(duì)角域曲面的三維造型能力。

（6）機(jī)車車身三維造型基本實(shí)現(xiàn)之后，還可進(jìn)一步作局部修改，由于UG軟件的“相關(guān)”（Associative）能力,這里進(jìn)行的修改將影響到它所關(guān)聯(lián)的所有設(shè)計(jì)過(guò)程。

（7）三維造型細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)完成之后，其各方向二維視圖可由應(yīng)用軟件自動(dòng)生成，設(shè)計(jì)人員不必再做重復(fù)工作。圖5即為該機(jī)車車身外型的二維側(cè)視圖。

參考文獻(xiàn)

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[2]熊鳴鏑.三維設(shè)計(jì)將CAD應(yīng)用引向深入.機(jī)電一體化.1997.(5):5~7

篇6

商務(wù)園基本情況

商務(wù)園位于通州新城西北部，瀕臨溫榆河兩岸，地理區(qū)位優(yōu)越，西距北京CBD約12km，北距首都機(jī)場(chǎng)約10km，規(guī)劃面積約2.94km2。商務(wù)園主要服務(wù)于國(guó)內(nèi)外大型企業(yè)的總部和后臺(tái)服務(wù)部門，是通州實(shí)現(xiàn)“區(qū)域服務(wù)中心”職能的重要功能區(qū)（見(jiàn)圖1）。

總體設(shè)計(jì)理念

商務(wù)園位于溫榆河兩側(cè)，自然條件優(yōu)越，猶如樹葉之脈、人體之脈，道路系統(tǒng)就像是商務(wù)園的脈絡(luò)，為園區(qū)輸送著溫榆河綠色生態(tài)走廊的養(yǎng)分，而建筑就像是葉脈上懸掛的露珠，在道路系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)下，與整個(gè)溫榆河生態(tài)走廊有機(jī)融合，形成“自然、建筑、人”各園區(qū)要素的共生合一，道路系統(tǒng)自然成為商務(wù)園的“生態(tài)之脈”（見(jiàn)圖2）。

商務(wù)園是國(guó)際化的金融服務(wù)后臺(tái)，“高品質(zhì)、高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)”是其基本要求，“生態(tài)之脈”的總體設(shè)計(jì)理念可以較恰當(dāng)?shù)剡m應(yīng)環(huán)境條件、滿足功能需求。

路網(wǎng)概況

商務(wù)園路網(wǎng)共由33條主干路、次干路和支路組成，各司其職，共同承擔(dān)園區(qū)的交通功能。我們選取了商通大道（主干路）、濱渝東路（次干路）、商務(wù)園七號(hào)路（支路）3條道路作為概念設(shè)計(jì)的重點(diǎn)研究范疇，充分體現(xiàn)“生態(tài)之脈”的設(shè)計(jì)理念，從而形成從自然的溫榆河生態(tài)走廊向人們靈感棲息地———商務(wù)園的過(guò)渡與滲透（見(jiàn)圖3）。

道路概念設(shè)計(jì)

1商通大道

商通大道為貫穿園區(qū)南北的城市主干道，兩側(cè)主要為商務(wù)辦公、商業(yè)金融、市政設(shè)施、科技研發(fā)用地，與周邊建筑及人的關(guān)系尤為緊密。商通大道主要承擔(dān)園區(qū)對(duì)外交通聯(lián)系，是園區(qū)內(nèi)外人流往來(lái)的重要通道。商通大道自然也就成為“生態(tài)之脈”的設(shè)計(jì)理念中的“人脈”?！叭嗣}”象征了商務(wù)園人杰地靈的美好未來(lái)（見(jiàn)圖4）。在保證交通功能的前提下，結(jié)合道路兩側(cè)用地性質(zhì)及地勢(shì)條件，突破常規(guī)的設(shè)計(jì)方法，打破道路規(guī)劃紅線的限制，結(jié)合兩側(cè)建筑退讓紅線的空間，對(duì)平面、橫斷面及豎向進(jìn)行靈活地設(shè)置（見(jiàn)圖5）。采用“分散、消隱”的設(shè)計(jì)手法，將機(jī)動(dòng)車道布設(shè)成兩幅路，中央設(shè)置5m寬綠化分隔帶，兩側(cè)設(shè)8m寬機(jī)動(dòng)車道，雙向4車道。配以道路綠化，弱化了道路空間的空曠感，烘托出舒適宜人的空間氛圍。借用“園林式道路”的設(shè)計(jì)手法，突破傳統(tǒng)的“平行式”布設(shè)方式，隨周邊景觀、建筑布局的不同,靈活布置人行道、非機(jī)動(dòng)車道，便于道路和建筑的人流交換，同時(shí)遠(yuǎn)離機(jī)動(dòng)車道，體現(xiàn)以人為本。在平面上與機(jī)動(dòng)車道時(shí)遠(yuǎn)時(shí)近，在豎向上可隨地勢(shì)起伏錯(cuò)落，使“園林式林蔭道”成為其最主要的特征。

在道路與建筑結(jié)合的方面，充分利用現(xiàn)狀地勢(shì)較低、道路填土高度2～4m的特點(diǎn)，靈活處理建筑與道路之間的過(guò)渡空間，將建筑的底層結(jié)合道路布設(shè)、地形地勢(shì)與現(xiàn)狀環(huán)境，處理成停車與休閑空間,既營(yíng)造了“自然、建筑、人”共生合一的氛圍，同時(shí)又避免了大量的土方填筑（見(jiàn)圖6）。

2濱渝東路

濱榆東路為溫榆河?xùn)|岸的城市次干路，基本與溫榆河?xùn)|巡河路平行。道路西側(cè)緊鄰生態(tài)公園和高爾夫球場(chǎng)，東側(cè)比鄰商務(wù)辦公、商業(yè)金融以及科技研發(fā)用地，地理位置得天獨(dú)厚，與自然環(huán)境無(wú)縫銜接，綠色是其主色調(diào)，濱榆東路自然成為“生態(tài)之脈”的設(shè)計(jì)理念中的“綠脈”?！熬G脈”凸現(xiàn)了其生態(tài)特點(diǎn)，使其成為溫榆河生態(tài)走廊的骨干（見(jiàn)圖7）。路幾何線形的布設(shè)上，采用和商通大道類似的思路。西側(cè)非機(jī)動(dòng)車道、人行步道布置在濕地公園內(nèi)，營(yíng)造親水氛圍。東側(cè)非機(jī)動(dòng)車道、人行步道采用與商通大道相同的方式布設(shè)。濱榆東路成為一條獨(dú)特的“親水式園林”道路（見(jiàn)圖8）。在排水設(shè)計(jì)方面，修建雨洪利用設(shè)施，結(jié)合生態(tài)公園進(jìn)行雨水收集，通過(guò)水生植物凈化作用形成景觀水體，在兼顧景觀效果的同時(shí)，起到防洪調(diào)蓄作用（見(jiàn)圖9）。5.3商務(wù)園七號(hào)路商務(wù)園七號(hào)路是園區(qū)的城市支路，東側(cè)為住宅用地、西側(cè)為科技研發(fā)用地，猶如脈絡(luò)中的“支脈”一樣，是“生態(tài)之脈”設(shè)計(jì)主題中“綠脈”、“人脈”向內(nèi)部空間的延伸。道路設(shè)計(jì)中弱化交通功能,凸顯安靜氛圍,以塑造生活化的道路空間。將8m寬機(jī)動(dòng)車道靠西側(cè)偏移布設(shè)，增加居住區(qū)與道路間的綠地空間，減少機(jī)動(dòng)車行駛噪聲對(duì)住宅的影響（見(jiàn)圖10）。

人性化設(shè)施

要充分體現(xiàn)“生態(tài)之脈”的設(shè)計(jì)理念，必然要考慮人性化同時(shí)又不乏個(gè)性化的設(shè)施。人性化設(shè)施包括形式各異的公交站臺(tái)、豐富多彩的雕塑和小品、富有個(gè)性化的休閑娛樂(lè)設(shè)施等（見(jiàn)圖11~圖13）。在這些設(shè)施的布設(shè)上，既要強(qiáng)調(diào)其功能性，同時(shí)又要使其富有藝術(shù)性，同時(shí)緊扣“人脈”、“綠脈”、“支脈”的主題，來(lái)塑造獨(dú)特的道路文化氛圍與內(nèi)涵。

結(jié)論

在“生態(tài)之脈”總體設(shè)計(jì)理念的指引下，通過(guò)生態(tài)化、個(gè)性化、人性化的設(shè)計(jì)，滿足了“高品質(zhì)、高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)”的總體要求，強(qiáng)化了園區(qū)豐富的景觀構(gòu)成、深厚的文化底蘊(yùn)、國(guó)際化的目標(biāo)定位，必將使通州商務(wù)園獲得創(chuàng)新能力的同時(shí)誕生出競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

（1）鑒于道路系統(tǒng)在園區(qū)中的重要戰(zhàn)略地位和兼具天時(shí)地利人和的先天優(yōu)勢(shì)，道路概念設(shè)計(jì)將是園區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)和先行者，其成果既可以指導(dǎo)道路規(guī)劃設(shè)計(jì)，也可以為園區(qū)各片區(qū)、景觀區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供原則，指引方向。

篇7

目前,設(shè)計(jì)知識(shí)管理已成為國(guó)內(nèi)外許多研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)的研究熱點(diǎn),如美國(guó)NIST的設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)項(xiàng)目[2]；歐洲WISE工程知識(shí)管理項(xiàng)目[3]、MOKA項(xiàng)目[4]；韓國(guó)LG公司資助的知識(shí)管理項(xiàng)目[5]；國(guó)家863資助的知識(shí)管理平臺(tái)研究[6]等,但還沒(méi)有一個(gè)實(shí)用的能支持概念設(shè)計(jì)知識(shí)重用的系統(tǒng),對(duì)它的研究也還停留在理論準(zhǔn)備階段。

本文在研究了基于本體的的概念設(shè)計(jì)知識(shí)模型的基礎(chǔ)上,提出了基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理框架,研究了用戶對(duì)本體的定義、對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)容的自由擴(kuò)充以及概念設(shè)計(jì)知識(shí)的檢索方法等關(guān)鍵技術(shù)。

1、基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)建模

1.1概念設(shè)計(jì)知識(shí)分類與表達(dá)

概念設(shè)計(jì)是對(duì)設(shè)計(jì)問(wèn)題加以描述,并以方案的形式提出眾多解的設(shè)計(jì)階段[7].概念設(shè)計(jì)從不同的角度有多種定義[8].一般認(rèn)為,概念設(shè)計(jì)是指以設(shè)計(jì)要求為輸入、以最佳方案為輸出的系統(tǒng)所包含的工作流程,是一個(gè)由功能向結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換過(guò)程。

圖1描述了一般概念設(shè)計(jì)的工作流程,它包含綜合與評(píng)價(jià)兩個(gè)基本過(guò)程。綜合是指根據(jù)設(shè)計(jì)要求,運(yùn)用各種分析、設(shè)計(jì)方法推理而生成的多個(gè)方案,是個(gè)發(fā)散過(guò)程；評(píng)價(jià)則從方案集中擇出最優(yōu),是個(gè)收斂過(guò)程。概念設(shè)計(jì)是將所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品看成一個(gè)系統(tǒng),運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法去分析和設(shè)計(jì)。具體說(shuō),概念設(shè)計(jì)就是將設(shè)計(jì)對(duì)象的總功能分解成相互有機(jī)聯(lián)系的若干功能單元,并以功能單元為子系統(tǒng)進(jìn)行再次分解,生成更低一級(jí)的功能單元,經(jīng)過(guò)這樣逐層分解,直至對(duì)應(yīng)的各個(gè)最末端功能單元能夠找到一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)原理解。概念設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是功能到結(jié)構(gòu)的映射,概念設(shè)計(jì)過(guò)程主要包括：功能創(chuàng)新、功能分析和功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作原理解的搜索和確定、功能載體方案構(gòu)思和決策。

根據(jù)概念設(shè)計(jì)的過(guò)程及人在設(shè)計(jì)時(shí)的認(rèn)知特點(diǎn)將概念設(shè)計(jì)知識(shí)分為元知識(shí)和實(shí)例知識(shí)（其分類如圖2所示）。元知識(shí)中主要包括功能知識(shí)、技術(shù)原理解知識(shí)、結(jié)構(gòu)知識(shí)等。實(shí)例知識(shí)中主要包括方案設(shè)計(jì)實(shí)例、技術(shù)原理解實(shí)例、產(chǎn)品實(shí)例等知識(shí)。

（1）功能知識(shí)。主要描述產(chǎn)品完成的任務(wù),描述產(chǎn)品的功能及功能子項(xiàng)。描述產(chǎn)品要完成的功能,包括功能內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)參數(shù)、性能指標(biāo)等；

（2）技術(shù)原理解知識(shí)。描述產(chǎn)品功能及功能子項(xiàng)的原理解答。它的表達(dá)要復(fù)雜些,一方面可用文字、數(shù)字表達(dá)它的說(shuō)明、解答參數(shù),另一方面,要有圖形支持產(chǎn)品原理解答；

（3）結(jié)構(gòu)知識(shí)。描述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)狀況,是對(duì)原理域知識(shí)的細(xì)化和擴(kuò)充,是求解原理解的結(jié)構(gòu)載體,可描述產(chǎn)品關(guān)鍵部分的形狀、尺寸和參數(shù)。產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)的映射（簡(jiǎn)稱為功構(gòu)映射）就是對(duì)產(chǎn)品的功能模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的求解,是將產(chǎn)品功能性的描述轉(zhuǎn)化為能實(shí)現(xiàn)這些功能的具有具體形狀、尺寸及相互關(guān)系的零部件描述。在這里功能是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的抽象,是結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的目的；而結(jié)構(gòu)則為實(shí)現(xiàn)某功能而選用的一組構(gòu)件或元件。功能結(jié)構(gòu)間的關(guān)系一般而言是多對(duì)多的映射關(guān)系。一個(gè)功能可能由一個(gè)或多個(gè)特征或元件實(shí)現(xiàn),而一個(gè)特征或元件也可能完成一個(gè)或多個(gè)功能；

（4）實(shí)例知識(shí)。已成功或失敗的設(shè)計(jì)范例,包括方案設(shè)計(jì)實(shí)例,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)知識(shí)實(shí)例、技術(shù)原理解實(shí)例等。它包含了更多的實(shí)際因素,是類比設(shè)計(jì)和基于實(shí)例推理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

以工程機(jī)械中某型滑模式水泥攤鋪機(jī)為例,總功能為攤鋪水泥路面,總功能可細(xì)分為滑模作業(yè)、控制作業(yè)等功能,滑模作業(yè)功能又可細(xì)分為提水泥漿、擠壓成型等功能。其中某個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)可能會(huì)由幾個(gè)結(jié)構(gòu)組合而成,例如滑模式水泥攤鋪機(jī)滑模作業(yè)功能就是由螺旋分料器、刮平板等幾個(gè)結(jié)構(gòu)一起才能實(shí)現(xiàn)。圖3為該水泥攤鋪機(jī)的功能層次定義和功能分解結(jié)構(gòu)舉例。該產(chǎn)品所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)分解則如圖4所示。圖5中給出了對(duì)于滑模作業(yè)功能的技術(shù)原理解簡(jiǎn)圖、技術(shù)原理解的評(píng)價(jià)、參考產(chǎn)品,以及實(shí)現(xiàn)該功能的說(shuō)明等相關(guān)的知識(shí)。

如何利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)概念設(shè)計(jì)予以支持,對(duì)概念設(shè)計(jì)知識(shí)進(jìn)行有效的管理,至今仍沒(méi)有較好的解決方法。目前的知識(shí)建模主要是專家系統(tǒng),最常用的知識(shí)模型包括框架、產(chǎn)生式規(guī)則、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、謂詞邏輯等。專家系統(tǒng)的知識(shí)建模主要側(cè)重符號(hào)層的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),很少考慮動(dòng)態(tài)的,非結(jié)構(gòu)化的知識(shí),造成專家系統(tǒng)解決問(wèn)題的局限性,使得專家系統(tǒng)不能解決大型復(fù)雜問(wèn)題。

本體作為“對(duì)概念化顯式的詳細(xì)說(shuō)明”[9,10],研究領(lǐng)域內(nèi)的對(duì)象、概念和其他實(shí)體,以及它們之間的關(guān)系,可以很好地解決概念設(shè)計(jì)知識(shí)的表達(dá)、檢索和重用等問(wèn)題。采用本體描述概念設(shè)計(jì)知識(shí)可以支持細(xì)粒度的產(chǎn)品語(yǔ)義信息的描述,可以形式化地定義特定領(lǐng)域的知識(shí),如概念、事實(shí)、規(guī)則等；支持語(yǔ)義層面的集成和共享,基于本體的知識(shí)定義可以對(duì)知識(shí)作普遍的、無(wú)歧義的語(yǔ)義解釋,可以保證不同使用者之間進(jìn)行語(yǔ)義層面的信息共享和互操作。

1.2本體建模過(guò)程描述

本體是某一領(lǐng)域的概念化描述,著意于在抽象層次提出描述客觀世界的抽象模型,它包括兩個(gè)基本的要素：概念和概念之間的關(guān)系。本體的構(gòu)建必須滿足以下的要求：對(duì)目標(biāo)領(lǐng)域的清晰描述；概念或概念之間關(guān)系的明確定義；一般性和綜合性原則。本體可以有多種表述方式,包括圖形方式、語(yǔ)言形式和XML文檔形式等。

基于本體的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)建模過(guò)程包括3個(gè)階段：

（1）產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)目標(biāo)確定。產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)定位,概念設(shè)計(jì)知識(shí)的定位決定本體構(gòu)造的功能需求及最終用戶。

（2）產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體分析與建立。根據(jù)需求分析,確定該領(lǐng)域的相關(guān)概念及概念屬性,并用XML語(yǔ)言進(jìn)行形式化描述。這個(gè)階段是建立概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響到整個(gè)本體的生成質(zhì)量,同時(shí)也是工作量最大的階段。

（3）產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體評(píng)價(jià)。對(duì)所創(chuàng)建的本體進(jìn)行一致性及完備性評(píng)價(jià)。一致性是指術(shù)語(yǔ)之間的關(guān)系邏輯上應(yīng)保持一致；完備性是指本體中概念及關(guān)系應(yīng)是完善的。我們稱該3階段的組合為產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體建模的一個(gè)生命周期（見(jiàn)圖6）。

1.3概念設(shè)計(jì)知識(shí)的本體表示

在此我們以工程機(jī)械中滑模式水泥攤鋪機(jī)為例,結(jié)合圖3～圖5中的實(shí)際知識(shí),從概念實(shí)體、概念屬性及概念間關(guān)系等方面來(lái)說(shuō)明產(chǎn)品知識(shí)、功能知識(shí)、技術(shù)原理解知識(shí)、技術(shù)原理解實(shí)例等概念設(shè)計(jì)知識(shí)的本體表示,通過(guò)概念蘊(yùn)涵、屬性關(guān)聯(lián)、相互約束和公理定義等方法揭示了概念間的本質(zhì)聯(lián)系,形成一個(gè)語(yǔ)義關(guān)系清晰的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)模型。建模采用目前最新的OWL語(yǔ)言描述。

表述的語(yǔ)義為一個(gè)滑模式水泥攤鋪機(jī)繼承了一個(gè)產(chǎn)品的所有屬性,此外還具備了關(guān)系屬性：攤鋪能力,同時(shí),又對(duì)屬性攤鋪能力作了限制：只能應(yīng)用于滑模式水泥攤鋪機(jī)領(lǐng)域,且取值變化只能在攤鋪寬度中（省略了關(guān)于滑模式水泥攤鋪機(jī)類似屬性的定義,如攤鋪厚度和攤鋪速度等）。

表述的語(yǔ)義為一個(gè)功能技術(shù)原理解具有對(duì)應(yīng)的功能名稱,相關(guān)的技術(shù)原理解簡(jiǎn)圖（省略了技術(shù)原理解類似屬性的定義,如評(píng)價(jià)、參考產(chǎn)品、創(chuàng)建人、創(chuàng)建時(shí)間、存儲(chǔ)位置等）。

上述描述中,使用類公理（subclassof）描述了兩個(gè)類（概念）之間的繼承關(guān)系,如滑模式水泥攤鋪機(jī)類是產(chǎn)品類的子類。在描述類屬性時(shí),使用關(guān)系屬性（objectproperty）描述了類的某個(gè)屬性同時(shí)也表示了兩個(gè)類之間的某種關(guān)系,如攤鋪能力既是滑模式水泥攤鋪機(jī)類的一個(gè)屬性,同時(shí)也表達(dá)了和攤鋪寬度類之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。另外,使用屬性公理domain和range表示屬性的應(yīng)用領(lǐng)域和屬性的取值范圍,如屬性攤鋪能力只能用于滑模式水泥攤鋪機(jī)類,且它的取值只能是攤鋪寬度數(shù)據(jù)集。

1.4基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理可以讓設(shè)計(jì)人員更好地重用已有的概念設(shè)計(jì)知識(shí),基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理具有以下的一些特點(diǎn)或優(yōu)勢(shì)：

（1）支持用戶定制知識(shí)類別。產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要運(yùn)用多種類型的知識(shí),如：功能類、功能技術(shù)原理方案解類等。這些知識(shí)的描述和使用有著不同的特點(diǎn),不能用相同的描述框架來(lái)處理。基于本體的設(shè)計(jì)知識(shí)建模允許用戶對(duì)設(shè)計(jì)中知識(shí)類別加以定制,針對(duì)每一類別定義其描述屬性,從而較好的解決了概念設(shè)計(jì)中多來(lái)源多類型知識(shí)的表示問(wèn)題。

（2）支持概念共享的知識(shí)庫(kù)構(gòu)建。概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體的構(gòu)造澄清了概念設(shè)計(jì)領(lǐng)域知識(shí)的結(jié)構(gòu),為概念設(shè)計(jì)知識(shí)的表示打好了基礎(chǔ),而本體中統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)和概念也使概念設(shè)計(jì)知識(shí)更好地共享成為可能?；诒倔w的概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示在區(qū)分不同知識(shí)類別的同時(shí),建立起概念間的共享聯(lián)系。通過(guò)概念間的共享機(jī)制,避免了設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)的數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題,方便了知識(shí)的建模錄入、檢索及統(tǒng)計(jì)處理。

（3）多視圖和基于本體概念的知識(shí)檢索。在目前的應(yīng)用系統(tǒng)中一般采用基于關(guān)鍵字的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢方法,由于其數(shù)據(jù)庫(kù)組織不是建立在能夠表示概念之間的關(guān)系、事實(shí)和實(shí)例的領(lǐng)域模型的基礎(chǔ)上,因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能查詢和信息推理,也就無(wú)法解決語(yǔ)義異構(gòu)性問(wèn)題。由于不同的組織和人員可能使用不同的詞語(yǔ)表示同一個(gè)含義,因此查詢系統(tǒng)得不到意義相同但用詞（語(yǔ)法）不同的內(nèi)容。當(dāng)需要對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)源進(jìn)行查詢的時(shí)候問(wèn)題更為明顯,多意詞和同義詞會(huì)使查詢得到許多不相關(guān)的信息,而忽略另外一些重要信息。

在基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理中由于具有統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)和概念,知識(shí)庫(kù)建立在本體的基礎(chǔ)上,使得基于知識(shí)的設(shè)計(jì)意圖匹配成為可能。采用基于知識(shí)、語(yǔ)義上的檢索匹配,對(duì)用戶的檢索請(qǐng)求,通過(guò)查詢轉(zhuǎn)換器按照本體把各種檢索請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的概念,在本體的幫助下從知識(shí)庫(kù)中匹配出符合條件的數(shù)據(jù)集合,解決了語(yǔ)義異構(gòu)的問(wèn)題。

從人在設(shè)計(jì)時(shí)的認(rèn)知特點(diǎn)出發(fā),可以采用基于功能分解樹的功能設(shè)計(jì)知識(shí)檢索視圖、基于產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)樹的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)檢索視圖,還可以利用本體中已定義的概念定義其它知識(shí)檢索視圖,比如需求功能知識(shí)檢索視圖、軟件工具使用知識(shí)檢索視圖等,實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)檢索的設(shè)計(jì)意圖的匹配。

2、基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理

2.1概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

結(jié)合工程機(jī)械行業(yè)的實(shí)際,本文提出了圖7所示的基于本體的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)按照知識(shí)產(chǎn)生、獲取和利用的流程來(lái)構(gòu)建,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理工具、數(shù)據(jù)接口程序以及基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù),具體由4個(gè)部分構(gòu)成。

（1）概念設(shè)計(jì)知識(shí)獲取。概念設(shè)計(jì)知識(shí)的獲取包括從概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體定義、本體之間關(guān)系定義、本體知識(shí)庫(kù)生成到概念設(shè)計(jì)知識(shí)獲取整個(gè)過(guò)程。

（2）概念設(shè)計(jì)知識(shí)維護(hù)。主要包括從概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體維護(hù)、本體關(guān)系維護(hù)、知識(shí)庫(kù)重新生成到概念設(shè)計(jì)知識(shí)維護(hù)的過(guò)程,實(shí)現(xiàn)對(duì)本體的屬性修改,各類知識(shí)之間的關(guān)系維護(hù),以及知識(shí)庫(kù)的更新等。

（3）概念設(shè)計(jì)知識(shí)檢索重用。系統(tǒng)中提供基于多視圖的知識(shí)檢索方式,如基于功能分解樹的功能設(shè)計(jì)知識(shí)檢索視圖、基于產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)樹的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)檢索視圖,及用戶定義的其它知識(shí)檢索視圖。此外系統(tǒng)提供基于本體概念的知識(shí)檢索方式,通過(guò)本體映射庫(kù),可以實(shí)現(xiàn)同義詞的檢索,保證可能會(huì)采用不同的概念和術(shù)語(yǔ)表示相同的設(shè)計(jì)信息的人可以得到相同的知識(shí)幫助。

（4）概念設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建。要實(shí)現(xiàn)基于本體的,支持客戶自定義的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理,系統(tǒng)必須由足夠的柔性,支持各類知識(shí)的存儲(chǔ),作為系統(tǒng)基石的知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建就不能采用完全預(yù)先定義的方式,在系統(tǒng)中我們采用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)加上在此基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)本體定義工具動(dòng)態(tài)生成的各類知識(shí)庫(kù)的方法保證基于本體的知識(shí)管理的實(shí)現(xiàn)。

2.2概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

篇8

一、優(yōu)（90分以上）：

1、在畢業(yè)論文工作期間，工作刻苦努力，態(tài)度認(rèn)真，遵守各項(xiàng)紀(jì)律，表現(xiàn)出色。

2、能按時(shí)、全面、獨(dú)立地完成與畢業(yè)論文有關(guān)的各項(xiàng)任務(wù)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

3、論文立論正確，理論分析透徹，解決問(wèn)題方案恰當(dāng)，結(jié)論正確，并且有一定創(chuàng)見(jiàn)性，有較高的學(xué)術(shù)水平或較大的實(shí)用價(jià)值。

4、論文中使用的概念正確，語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，條理清楚，邏輯性強(qiáng)，欄目齊全，書寫工整。

5、論文寫作格式規(guī)范，符合有關(guān)規(guī)定。論文中的圖表、設(shè)計(jì)中的圖紙?jiān)跁鴮懞椭谱魃弦?guī)范，能夠執(zhí)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

6、原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng)，實(shí)驗(yàn)或計(jì)算結(jié)論準(zhǔn)確可靠，能夠正確使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行研究工作。

7、在論文答辯時(shí)，能夠簡(jiǎn)明和正確地闡述主要內(nèi)容，能夠準(zhǔn)確深入地回答主要問(wèn)題，有很好的語(yǔ)言表達(dá)能力。

二、良（80-89分）：

1、在畢業(yè)論文工作期間，工作努力，態(tài)度認(rèn)真，遵守各項(xiàng)紀(jì)律，表現(xiàn)良好。

2、能按時(shí)、全面、獨(dú)立地完成與畢業(yè)論文有關(guān)的各項(xiàng)任務(wù)；具有一定的綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

3、論文立論正確，理論分析得當(dāng)，解決問(wèn)題方案實(shí)用，結(jié)論正確。

4、論文中使用的概念正確，語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，條理清楚，欄目齊全，書寫工整。

5、論文寫作格式規(guī)范，符合有關(guān)規(guī)定。論文中的圖表、設(shè)計(jì)中的圖紙?jiān)跁鴮懞椭谱魃弦?guī)范，能夠執(zhí)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

6、原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng)，實(shí)驗(yàn)或計(jì)算結(jié)論準(zhǔn)確，能夠正確使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行研究工作。

7、在論文（設(shè)計(jì)）答辯時(shí)，能夠簡(jiǎn)明和正確的闡述主要內(nèi)容，能夠準(zhǔn)確地回答主要問(wèn)題，有較好的語(yǔ)言表達(dá)能力。

三、中（70-79）：

1、在畢業(yè)論文工作期間，工作努力，態(tài)度比較認(rèn)真，遵守各項(xiàng)紀(jì)律，表現(xiàn)一般。

2、能按時(shí)、全面、獨(dú)立地完成與畢業(yè)論文有關(guān)的各項(xiàng)任務(wù)；綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力一般。

3、論文立論正確，理論分析無(wú)原則性錯(cuò)誤，解決問(wèn)題方案比較實(shí)用，結(jié)論正確。

4、論文中使用的概念正確，語(yǔ)句通順，條理比較清楚，欄目齊全，書寫比較工整。

5、論文寫作格式規(guī)范，符合有關(guān)規(guī)定。論文中的圖表、設(shè)計(jì)中的圖紙?jiān)跁鴮懞椭谱魃弦?guī)范，能夠執(zhí)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

6、原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng)，實(shí)驗(yàn)或計(jì)算結(jié)論基本準(zhǔn)確，能夠正確使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行研究工作。

7、在論文答辯時(shí)，能夠闡述主要內(nèi)容，能夠比較正確地回答主要問(wèn)題。

四、及格（60-69）：

1、在畢業(yè)論文工作期間，基本遵守各項(xiàng)紀(jì)律，表現(xiàn)一般。

2、能夠在教師指導(dǎo)下，按時(shí)和全面地完成與畢業(yè)論文有關(guān)的各項(xiàng)任務(wù)。

3、論文立論正確，理論分析無(wú)原則性錯(cuò)誤，解決問(wèn)題的方案有一定的參考價(jià)值，結(jié)論基本正確。

4、論文中使用的概念基本正確，語(yǔ)句通順，條理比較清楚，欄目齊全，書寫比較工整。

5、論文寫作格式基本規(guī)范，基本符合有關(guān)規(guī)定。論文中的圖表、設(shè)計(jì)中的圖紙?jiān)跁鴮懞椭谱魃匣疽?guī)范，基本能夠執(zhí)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

6、原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng)，實(shí)驗(yàn)或計(jì)算結(jié)論基本準(zhǔn)確，能夠使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行研究工作。

7、在論文答辯時(shí)，能夠闡述出主要內(nèi)容，經(jīng)答辯教師啟發(fā)，能夠回答主要問(wèn)題。

五、不及格（59分以下，同時(shí)具備以下三條或三條以上者）：

1、在畢業(yè)論文工作期間，態(tài)度不夠認(rèn)真，有違反紀(jì)律的行為。

2、在教師指導(dǎo)下，仍不能按時(shí)和全面地完成與畢業(yè)論文有關(guān)的各項(xiàng)任務(wù)。

3、論文中，理論分析有原則性錯(cuò)誤，或結(jié)論不正確。

4、論文寫作格式不規(guī)范，文中使用的概念有不正確之處，欄目不齊全，書寫不工整。

5、論文中的圖表、設(shè)計(jì)中的圖紙?jiān)跁鴮懞椭谱魃喜灰?guī)范，不能夠執(zhí)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

篇9

工程碩士專業(yè)學(xué)位論文選題應(yīng)直接來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際或具有明確的工程背景與應(yīng)用價(jià)值,并具有一定的技術(shù)難度和工作量.具體可在以下幾個(gè)方面選取:

1.一個(gè)較為完整的工程技術(shù)項(xiàng)目或工程管理項(xiàng)目的規(guī)劃或研究

2.工程設(shè)計(jì)與實(shí)施

3.技術(shù)攻關(guān),技術(shù)改造,技術(shù)推廣與應(yīng)用

4.新工藝,新材料,新產(chǎn)品,新設(shè)備的研制與開(kāi)發(fā)

5.引進(jìn),消化,吸收和應(yīng)用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)項(xiàng)目

6.應(yīng)用基礎(chǔ)性研究,預(yù)研專題

二,論文形式

工程碩士專業(yè)學(xué)位論文形式可以是工程設(shè)計(jì)或研究論文.論文主要應(yīng)包括以下部分:

1.中英文摘要

2.選題的依據(jù)與意義

3.國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料的分析與綜述

4.論文主體部分:研究?jī)?nèi)容,設(shè)計(jì)方案,分析計(jì)算,實(shí)驗(yàn)研究等

5.結(jié)論

6.參考文獻(xiàn)目錄

7.必要的附錄

三,論文的質(zhì)量要求

1.文獻(xiàn)綜述應(yīng)對(duì)選題所涉及的工程技術(shù)問(wèn)題或研究課題的國(guó)內(nèi)外狀況有清晰的描述與分析.

2.綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論,科學(xué)方法,專業(yè)知識(shí)和技術(shù)手段對(duì)所解決的工程實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析研究,并能在某方面提出獨(dú)立見(jiàn)解.

3.論文工作應(yīng)有一定的技術(shù)難度或理論深度.

4.論文工作應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立完成,論文實(shí)際工作量一般不少于一年.

5.不同論文形式的要求:

工程軟件或應(yīng)用軟件為主要內(nèi)容的論文(不包括計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的論文),要求需求分析合理,總體設(shè)計(jì)正確,程序編制及文檔規(guī)范,并通過(guò)調(diào)試;

側(cè)重于工程管理的論文(不包括工業(yè)工程領(lǐng)域的論文),應(yīng)有明確的工程應(yīng)用背景和一定經(jīng)濟(jì)或社會(huì)效益,數(shù)據(jù)可靠,充分,理論建模和分析方法科學(xué)正確;

工程設(shè)計(jì)類論文要以解決生產(chǎn)或工程實(shí)際問(wèn)題為重點(diǎn),設(shè)計(jì)方案正確,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,符合規(guī)范.

6.論文寫作要求概念清晰,結(jié)構(gòu)合理,層次分明,文理通順,符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范.

附表:論文評(píng)審參考標(biāo)準(zhǔn)

工程碩士專業(yè)學(xué)位論文質(zhì)量審評(píng)表(工程設(shè)計(jì)類)

評(píng)審項(xiàng)目

權(quán)重

評(píng)審內(nèi)容

1.選題

10%

解決工程實(shí)際問(wèn)題,明確的工程應(yīng)用背景和應(yīng)用價(jià)值

2.文獻(xiàn)綜述

10%

對(duì)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料的分析與綜述水平

3.技術(shù)難度與工作量

20%

一定的技術(shù)難度,論文實(shí)際工作量不少于一年

4.設(shè)計(jì)內(nèi)容與方法

20%

設(shè)計(jì)方案合理,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)正確,設(shè)計(jì)依據(jù)詳實(shí)可靠,設(shè)計(jì)方法體現(xiàn)一定的先進(jìn)性.附錄完整.

5.知識(shí)水平

20%

綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論,專業(yè)知識(shí),科學(xué)方法和技術(shù)手段分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的水平

6.成果評(píng)價(jià)

10%

新穎性,先進(jìn)性,實(shí)用性.經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

7.論文寫作

10%

概念清晰,結(jié)構(gòu)合理,層次分明,文理通順,符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

工程碩士專業(yè)學(xué)位論文質(zhì)量審評(píng)表(研究論文類)

評(píng)審項(xiàng)目

權(quán)重

評(píng)審內(nèi)容

1.選題

10%

解決工程實(shí)際問(wèn)題,明確的工程應(yīng)用背景和應(yīng)用價(jià)值

2.文獻(xiàn)綜述

10%

對(duì)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料的閱讀量,分析與綜述水平

3.技術(shù)難度與工作量

20%

一定的技術(shù)難度,論文實(shí)際工作量不少于一年

4.技術(shù)的先進(jìn)性

15%

先進(jìn)技術(shù)方法和現(xiàn)代技術(shù)手段的運(yùn)用;新思想,新方法,新工藝,新材料的應(yīng)用

5.理論水平

15%

理論推導(dǎo),分析的嚴(yán)密性和完整性;綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)解決工程碩士問(wèn)題的水平

6.成果效益

15%

論文成果的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益;論文成果的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)

7.創(chuàng)新性或獨(dú)立見(jiàn)解

5%

創(chuàng)新性成果或獨(dú)立見(jiàn)解

8.論文寫作

篇10

在防雷行政執(zhí)法中，《氣象災(zāi)害防御條例》第四十五條規(guī)定，違反本條例規(guī)定，有下列行為之一的，由縣級(jí)以上氣象主管機(jī)構(gòu)或者其他有關(guān)部門按照權(quán)限責(zé)令停止違法行為，處5萬(wàn)元以上10萬(wàn)元以下的罰款;有違法所得的，沒(méi)收違法所得;給他人造成損失的，依法承擔(dān)賠償責(zé)任：(一)無(wú)資質(zhì)或者超越資質(zhì)許可范圍從事雷電防護(hù)裝置設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)的;(二)在雷電防護(hù)裝置設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)中弄虛作假的。該法條將沒(méi)收違法所得這一行政處罰授權(quán)給縣級(jí)以上氣象主管機(jī)構(gòu)，改變了氣象主管機(jī)構(gòu)行政處罰權(quán)只有警告、罰款兩個(gè)種類的現(xiàn)狀，氣象主管機(jī)構(gòu)行政執(zhí)法手段得到了進(jìn)一步的擴(kuò)展和完善。但是，違法所得對(duì)于氣象行政執(zhí)法人員來(lái)說(shuō)是全新的概念，如何理解違法所得概念的內(nèi)涵和外延，如何操作沒(méi)收違法所得，有必要予以厘清。

一、違法所得概念

由于《行政處罰法》沒(méi)有對(duì)違法所得的內(nèi)涵與外延作出直接界定，而目前我國(guó)其它法規(guī)、規(guī)章、執(zhí)法解釋等也沒(méi)有解釋，當(dāng)前把它作為先見(jiàn)概念;雖然有的對(duì)這一概念有所界定，但是概念不夠清晰，標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一;有的雖予界定，但由于該法律規(guī)范本身的層級(jí)較低，不具有普適性。下面有幾種解釋：

一是從詞義上看。違法所得由違法與所得構(gòu)成，是違法與所得的合成概念，即為違反法律而取得。因此，違法所得不應(yīng)當(dāng)包括成本和投入。

二是從目的性上看。沒(méi)收違法所得在于否定以違法的手段或方式取得財(cái)產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)其剝奪違法行為人違法所得之利，以維護(hù)公共利益和社會(huì)秩序，體現(xiàn)公平和正義。一般要求違法所得具有可沒(méi)收、追繳和退賠特征，對(duì)于非財(cái)產(chǎn)性的違法所得目前立法上沒(méi)有涉及，因其不具有可沒(méi)收、追繳或退賠等特征而不符合立法的目的性。

三是從統(tǒng)一性上看。違法所得屬于法律概念，不單是行政法的概念。在民法、刑法中關(guān)于違法所得一般稱違法所得數(shù)額，也就是獲利數(shù)額?；诜傻慕y(tǒng)一性，行政法應(yīng)與民法、刑法等領(lǐng)域的違法所得概念的內(nèi)涵和外延保持一致。

基于上述特性，認(rèn)為防雷行政處罰中違法所得一般是指違法行為人(無(wú)資質(zhì)或者超越資質(zhì)許可范圍從事雷電防護(hù)裝置設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)的單位和個(gè)人，在雷電防護(hù)裝置設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)中弄虛作假的單位和個(gè)人)通過(guò)非法手段(無(wú)資質(zhì)或者超越資質(zhì)許可范圍從事雷電防護(hù)裝置設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)，在雷電防護(hù)裝置設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)中弄虛作假)取得的扣除物化成本后的獲利數(shù)額，以及其他應(yīng)以違法所得論處的財(cái)物，是一種比罰款相對(duì)程度重的行政處罰，在數(shù)額上應(yīng)當(dāng)高于應(yīng)處罰款。

二、沒(méi)收違法所得認(rèn)定存在的問(wèn)題及認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)

沒(méi)收違法所得認(rèn)定是各級(jí)氣象主管機(jī)構(gòu)對(duì)防雷違法行為進(jìn)行行政處罰的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，采用什么原則認(rèn)定違法所得、如何認(rèn)定違法所得關(guān)系到當(dāng)事人的違法行為能否受到應(yīng)有的處罰，關(guān)系到法律能否實(shí)現(xiàn)懲處違法行為，關(guān)系到行政處罰能否順利進(jìn)行并有效保護(hù)合法的作用。而現(xiàn)行行政處罰立法中，沒(méi)有對(duì)違法所得作出直接的界定，客觀上也給防雷行政執(zhí)法留下太多的想象和理解空間，具體存在以下幾方面問(wèn)題：

(一)界定不夠準(zhǔn)確

最高人民檢察院在《關(guān)于假冒注冊(cè)商標(biāo)犯罪立案標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定》中將違法所得數(shù)額解釋為銷售收入，而1995年最高人民法院《關(guān)于審理生產(chǎn)、銷售偽劣產(chǎn)品形式案件如何認(rèn)定違法所得數(shù)額的批復(fù)中》解釋為獲利的數(shù)額。由于違法主體、違法行為種類太多，同時(shí)違法的動(dòng)機(jī)也不盡相同，相關(guān)法律法規(guī)對(duì)違法所得難以界定，使防雷行政處罰沒(méi)收違法所得界定也不夠準(zhǔn)確。

(二)界定標(biāo)準(zhǔn)不夠統(tǒng)一